KR102365346B1 - 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의한 전자 장치는, 외부 장치와 데이터를 송수신하는 통신부; 상기 외부 장치에 무선으로 전력을 공급하는 전력 송신부; 상기 외부 장치로부터 무선 충전 요청을 수신하면, 외부 장치의 위치를 확인하여, 상기 외부 장치의 위치에 따라 전자기 에너지를 출력할 방향을 결정하고, 상기 전력 송신부가 상기 결정한 방향으로 전자기 에너지를 출력하여 무선으로 상기 외부 장치에 전력을 공급하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시예는, 효율적이고 안전한 무선 충전을 할 수 있는 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법에 관한 것이다.
최근 스마트 폰, 태플릿, PC 등과 같은 전자 장치들에 무선 충전 기능을 도입하기 위하여 많은 연구 및 개발이 이뤄지고 있다. 이에 따라, 현재 출시 중이거나, 출시 예정인 많은 전자 장치들이 전자기 유도 방식, 또는 공진 방식 등의 무선 충전 기능을 지원하기 시작했다.
무선 충전 방식은 크게 전자기 유도 방식과 공진 방식으로 구분될 수 있으며, 전자기 유도 방식은 전력 손실률이 적으나, 전력 도달 거리가 매우 제한적이라는 문제점이 있다. 또한, 공진 방식은 전력 손실률은 비교적 높으나, 전력 도달 거리가 상대적으로 확장될 수 있으며 복수 개의 전자 장치들을 충전할 수 있는 장점을 갖는다. 공진 방식의 경우 전력 공급 장치의 안테나와 전력 수신 장치의 안테나 사이의 공진에 의하여 에너지의 무선 전송 효율을 극대화시키는 방법이다. 이를 위하여 전력 공급 장치는 전력 수신 장치와 공진 주파수를 맞추어 공진 채널을 형성하고, 공진 채널을 통하여 무선 전력을 송신한다.
다만, 무선 충전의 경우, 전력을 전송하기 위한 경로에 장애물이 존재하거나, 충전 거리가 멀어지는 경우에 충전 효율이 크게 감소하게 되는 문제점이 있다. 또한, 무선 충전 시에, 무선 충전을 위한 전자파에 의해 사용자의 노출되어 사용자가 전자파에 영향을 받을 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 방향성을 갖는 무선 충전 기능을 제공하고, 충전을 방해하는 장애물을 감지하며, 충전 중의 상황을 반영하여 효율적이고 안전한 무선 충전을 지원하는 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자 장치는, 외부 장치와 데이터를 송수신하는 통신부; 상기 외부 장치에 무선으로 전력을 공급하는 전력 송신부; 상기 외부 장치로부터 무선 충전 요청을 수신하면, 외부 장치의 위치를 확인하여, 상기 외부 장치의 위치에 따라 전자기 에너지를 출력할 방향을 결정하고, 상기 전력 송신부가 상기 결정된 방향으로 에너지를 출력하여 무선으로 상기 외부 장치에 전력을 공급하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법은, 외부 장치로부터 무선 충전 요청을 수신하는 동작; 상기 외부 장치의 위치를 확인하는 동작; 확인한 상기 외부 장치의 위치에 따라 전자기 에너지를 출력할 방향을 결정하는 동작; 및 상기 결정된 방향으로 에너지를 출력하여 무선으로 상기 외부 장치에 전력을 공급하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법에 따르면, 특정 방향성을 갖는 무선 충전 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법에 따르면, 방향성을 갖는 무선 충전을 지원하여 보다 효율적이고 안전한 무선 충전 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법에 따르면, 무선 충전 시에 전력을 공급하는 장치 및 전력을 수신하는 장치 사이에 존재하는 장애물을 감지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법에 따르면, 사용자의 장치 사용 여부에 따라 충전 기능을 제어하여, 안전한 무선 충전 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(소스 장치)의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 가변 회로의 예시들을 도시한다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 커플러(coupler)의 예시를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 필터의 예시를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(소스 장치)의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 가변 회로의 예시들을 도시한다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 커플러(coupler)의 예시를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 필터의 예시를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 무선 충전 방법의 순서도이다.
이하 본 개시에 따른 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 또한, 본 개시에 대한 설명의 편의를 위하여 정의하고 있는 개체들의 명칭들을 동일하게 사용할 수 있다. 하지만, 설명의 편의를 위해 사용된 명칭들이 본 개시에 따른 권리를 한정하는 것은 아니며, 유사한 기술적 배경을 가지는 시스템에 대해 동일 또는 용이한 변경에 의해 적용 가능함은 물론이다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 개시는 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한 되어지지 않는다.
또한, 본 개시에 사용된 단수형은 문맥상 명확하게 달리 지적하지 않은 이상 복수형도 포함하는 것으로 의도된 것이다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 개시에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예를 들어, 소스 장치 또는 리시버 장치)는, 방송 수신 및 통신 중에서 적어도 하나의 기능을 가질 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 장치 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smartwatch)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 방송 수신 및 통신 중에서 적어도 하나의 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic tellers machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 방송 수신 및 통신 중에서 적어도 하나의 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시를 설명한다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템을 도시한다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 방향성을 갖는 무선 충전 기능을 지원하는 방향성 근거리 자기 공명 (Directional Near Field Magnetic Resonant, DNFMR) 충전을 지원하는 방향성 안전 무선 충전 시스템(Directional Secured Wireless Charging System, DSWCS)이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 충전 시스템은, 무선으로 전력을 공급하는 전자 장치(예를 들어, 소스(source) 장치)(100) 및 전력을 공급 받는 적어도 하나의 전자 장치(예를 들어, 리시버(receiver) 장치)(300)를 포함할 수 있다. 도 1에서는, 소스 장치(100)의 일 예시로 스마트 TV를, 리시버 장치(300)의 일 예시로 스마트 폰을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 리시버 장치(300)는 키보드, 마우스 등의 주변 기기(peripheral device)일 수도 있다.
소스 장치(100)는 공진(resonance)를 이용하는 전자기 공진 방식 또는 전기 에너지를 마이크로파로 변환하여 전송하는 전파 방식(microwave radiation)과 같이 일정 거리만큼 떨어져 있는 적어도 하나의 리시버 장치(300)로 전력을 공급할 수 있는 무선 충전 방식을 사용할 수 있다.
리시버 장치(300)는 소스 장치(100)로부터 무선으로 전력을 공급 받을 수 있다. 리시버 장치(300)는 소스 장치(100)로부터 공급 받은 전력을 사용하여 배터리를 충전할 수 있다.
소스 장치(100) 및 리시버 장치(300)는 공진 유도 결합을 통해 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 소스 장치(100) 및 리시버 장치(300)는 전자기 장(electromagnetic field)을 통하여 서로 커플링(coupling)될 수 있다.
소스 장치(100) 및 리시버 장치(300)는 서로 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 리시버 장치(300)는 소스 장치(100)에 무선 충전 요청을 전송할 수 있다. 소스 장치(100)는 리시버 장치(300)에 무선 충전을 지원하는 기기인지 여부를 확인하는 인증 요청을 전송할 수 있다. 리시버 장치(300)는 소스 장치(100)에 인증 응답을 전송할 수 있다. 소스 장치(100) 및 리시버 장치(300)는 서로 데이터를 송수신하기 위한 통신 프로토콜(예를 들어, Wi-Fi, Bluetooth 등)을 포함할 수 있다.
소스 장치(100)는 인증이 완료된 리시버 장치(300)에 무선으로 전력을 공급할 수 있다. 즉, 소스 장치(100)는 무선 충전 방식으로 리시버 장치(300)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 소스 장치(100)는 리시버 장치(300)의 위치를 감지할 수 있다. 소스 장치(100)는 리시버 장치(300)의 위치에 따라 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 출력할 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 소스 장치(100)는 리시버 장치(100)가 있는 방향의 일정 영역(R)에 전자기 에너지를 출력할 수 있다. 리시버 장치(300)는 소스 장치(100)로부터 수신한 에너지를 변환하여 배터리를 충전할 전력을 획득할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예를 들어, 소스 장치)(100)의 블록도를 도시한다.
소스 장치(100)는 표시부(210), 입력부(220), 저장부(230), 오디오부(240), 제어부(250), 통신부(260), 전력 송신부(270), 카메라부(280) 및 센서부(290)를 포함할 수 있다.
표시부(210)는 는 제어부(250)의 제어 하에 다양한 데이터를 표시할 수 있다. 표시부(210)는 표시 패널 또는 홀로그램을 포함할 수 있다. 표시 패널은 예컨대, LCD(liquid-crystal display) 또는 AM-OLED(active-matrix organic light-emitting diode) 등일 수 있다. 표시 패널은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent) 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 홀로그램은 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시부(210)는 소스 장치(100)로부터 분리된 별도의 외부 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시부(210) 및 소스 장치(100)는 각각 TV와 셋톱박스이고, 이들은 인터페이스(예: HDMI(high definition multimedia interface)를 통해 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시부(210)는 제어부(250)가 무선 충전 중에 장애물을 감지한 경우, 장애물이 있음을 경고하는 메시지를 출력할 수 있다.
입력부(220)는 사용자 입력을 수신하여 제어부(250)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력부(220)는 별도의 외부 입력 장치(예를 들어, 키보드, 마우스, 또는 리모컨 등)일 수 있다.
저장부(230)는 휘발성 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 저장부(230)는 소스 장치(100)에서 생성된 데이터(예: 마이크 또는 카메라를 통해 생성된 데이터) 또는 통신부(260)를 통해 외부 장치(300)로부터 수신한 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(230)는 무선 충전을 지원하기 위한 명령어 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(230)는 소스 장치(100)의 운영 시스템(operating system(OS))을 저장할 수 있다. 저장부(230)는 소스 장치(100)의 다양한 실행 프로그램(예를 들어, 애플리케이션 등)을 저장할 수 있다.
오디오부(240)는 전기적 신호를 음성 신호로 변환하거나 또는, 음성 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 오디오부(240)는 마이크 또는 스피커를 포함할 수 있다. 마이크는 음파(사용자 입력)를 오디오 신호로 변환하여 제어부(250)로 전달할 수 있다. 스피커는 제어부(250)로부터 수신한 오디오 신호를 음파(sound wave)로 변환하여 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오부(240)는 제어부(250)가 무선 충전 중에 장애물을 감지한 경우, 장애물이 있음을 경고하는 사운드를 출력할 수 있다.
제어부(250)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(250)는 외부 장치(300)로부터 무선 충전 요청을 수신하면, 외부 장치(300)의 위치를 확인할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 외부 장치(300)로부터 수신한 무선 충전 요청에 포함된 정보를 이용하여 외부 장치(300)의 위치를 확인할 수 있다. 제어부(250)는 통신부(260)를 통하여 외부 장치(300)에 특정 신호를 전송하고, 그에 대한 응답을 수신하여 외부 장치(300)의 위치를 확인할 수 있다.
제어부(250)는 외부 장치(300)의 위치에 따라 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 출력할 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 전자 장치(100)에서 외부 장치(300) 방향으로 일정한 범위를 갖는 영역에 전자기 에너지를 출력할 수 있다. 상기 영역은 제어부(250)가 외부 장치(300)를 무선 충전하기 위하여 전자기 에너지(electromagnetic energy)(예를 들어, 전자기 장(electromagnetic field)를 생성하기 위한 마이크로파(micoro wave) 등)을 출력하기 위한 영역일 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 전자 장치(100)가 특정 방향으로만 선택적으로 전자기 에너지를 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 전자 장치(100)가 외부 장치가 위치하는 방향으로만 전자기 에너지를 출력하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(250)는 외부 장치(300)로부터 통화 연결 알림을 수신하면 무선 충전을 일시 중단(pausing)할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전을 하는 경우에는 전자 장치(100) 및 외부 장치(300) 주변에 송진 전력에 따른 전자파가 발생한다. 외부 장치(300)의 사용자가 무선 충전 중에 통화를 하는 경우, 사용자의 머리 주변에 전자파가 영향을 줄 수 있다. 또한, 충전 동작 중에 발생한 발열로 사용자가 통화 중에 열에 의한 불편함을 느끼거나, 장치의 손상이 발생할 수 있다. 제어부(250)는 외부 장치(300)가 통화 중인 경우에 무선 충전을 일시 중단함으로써, 상기 문제들을 방지할 수 있다. 제어부(250)는 외부 장치(300)로부터 통화 종료 알림을 수신하면, 일시 중단하였던 무선 충전을 재개할 수 있다.
제어부(250)는 외부 장치(300)의 충전량을 모니터할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 외부 장치(300)로부터 외부 장치(300)의 충전량에 대한 정보를 주기적으로 수신할 수 있다. 제어부(250)는 외부 장치(300)의 충전량을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 예를 들어, 기준값은 특정 충전 전력, 전압값일 수 있다. 기준값은 특정 충전 변화량일 수 있다. 기준값은 송신 전력량에 대한 외부 장치(300)의 충전량의 특정 비율값일 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 송신 전력량에 비하여 외부 장치(300)의 충전량이 일정 비율 이하가 되는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 기준값이 송신 전력량과 충전 전력량의 비율로 50%로 설정된 경우, 제어부(250)는 외부 장치(300)의 충전량이 송신 전력량의 50% 이하가 되는지를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(250)는 충전량이 송신 전력량에 비하여 작아지는 경우, 전자 장치(100)와 외부 장치(300) 사이에 장애물이 존재하는지 확인할 수 있다. 즉, 제어부(250)는 전자 장치(100)와 외부 장치(300) 사이에 장애물이 존재하는지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(250)는 카메라부(280)를 제어하여 전자 장치(100) 전방(예를 들어, 전자 장치(100) 전방의 외부 장치(300) 방향)을 촬영할 수 있다. 제어부(250)는 카메라부(280)가 촬영하여 생성한 이미지를 분석하여 장애물(예를 들어, 특정 물체 또는 인체 등)이 있는지 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(250)는 장애물을 감지하면 표시부(210) 또는 오디오부(240)를 제어하여 경고를 출력할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 무선 충전 중에 충전 경로를 방해하는 장애물을 감지하여 보다 효율적인 무선 충전을 제공할 수 있다.
제어부(250)는 전원 공급부 내의 가변 회로(tunable circuit)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 전력 송신부(270) 내의 공진 회로(resonant circuit) 또는 매칭 회로(matching circuit)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(250)는 전력 송신부(270) 내의 가변 회로가 가지는 특정 가변 소자의 값을 조정할 수 있다. 제어부(250)는 가변 소자의 값을 조정하여 전자 장치(100)와 외부 장치(300)가 공진하도록 제어할 수 있다.
통신부(260)는 제어부(250)의 제어 하에, 네트워크(예: 이동통신망(예: LTE), 무선 또는 유선 랜(LAN) 등)를 통해 외부 장치(300)(예: 리시버 장치)와 연결을 확립하고, 연결된 외부 장치(300)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 통신부(260)는 매개체(예: AP(access point)의 중계 없이, 피투피(peer to peer) 연결 방식(예: 와이파이(wi-fi direct), 블루투스(Bluetooth) 등)을 통해, 외부 장치(300)와 직접 연결을 확립하고, 연결된 외부 장치(300)와 데이터 통신할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 통신부(260)는 제어부(250)의 제어 하에 외부 장치(300)의 인증을 요청하는 메시지 등을 외부 장치(300)에 전송할 수 있다.
전력 송신부(270)는 외부 장치(300)에 무선으로 전력을 공급(전송)할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(270)는 무선 충전을 지원하기 위한 근거리 자기 공명(Near Field Magnetic Resonant, NFMR) 충전 모듈을 포함할 수 있다.
전력 송신부(270)는 일정한 레벨의 직류(DC) 전압을 교류(AC) 전압으로 변환하여 전력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(270)는 기준 공진 주파수를 이용하여 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 특정 방향성을 갖는 전자기 에너지를 출력하기 위하여 적어도 하나의 방향성 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(270)는 적어도 하나의 방향성 필터(directional filter) 또는 방향성 커플러(directional coupler)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 전력을 송신하는 송신 안테나(275)를 포함할 수 있다. 송신 안테나(275)는 방향성 안테나(directional antenna)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 방향성 소자를 포함하는 매칭 회로(matching circuit) 또는 공진 회로(resonant circuit)을 포함할 수 있다. 매칭 회로 및 공진 회로는 적어도 하나의 가변 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매칭 회로 또는 공진 회로는 가변 캐패시터, 가변 인덕터, 또는 가변 저항 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 송신부(270)는 제어부(250)의 제어 하에 매칭 회로의 가변 소자 중 적어도 하나의 값을 조정(tuning)하여 전자 장치(100) 및 외부 장치(300)의 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 전력 송신부(270)는 제어부(250)의 제어 하에 공진 회로의 가변 소자 중 적어도 하나의 값을 조정하여 전자 장치(100)와 외부 장치(300)의 공진(resonant)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(270)는 전자 장치(100)와 외부 장치(300)의 회로의 주파수가 공진 주파수(resonant frequency)가 되도록 공진 회로를 조정할 수 있다. 전력 송신부(270)는 매칭 회로의 가변 소자 중 적어도 하나의 값을 조정하여 공진 회로가 외부 장치(300)와 공진(resonant)되도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 송신 전력의 효율을 높이고, 외부 장치(300)의 공진 주파수를 매칭하기 위하여 내부 회로의 Q 팩터(Q factor)를 조절할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 주파수와 같은 공진 특성(resonant characteristics)을 수정함으로써, 가상 충전 영역(예를 들어, 전자 장치(100)가 외부 장치(300)가 위치한 방향의 일정 영역) 내의 임의의 보이드(void)를 제거할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전력 송신부(100)는 전자 장치(100)가 복수의 외부 장치(300)에 무선 충전을 제공하는 경우에, 감지된 복수의 외부 장치(300)들의 회로 특성을 함께 고려하여 공진 주파수를 조정할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(100)는 전자 장치(100) 및 적어도 하나 이상의 외부 장치(300)들을 하나의 공진 회로로 고려하여 회로의 공진 특성들을 조정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전력 송신부(100)는 복수의 외부 장치(300)들에 무선 충전을 제공하는 경우, 우선 순위를 갖는 제1 외부 장치에 전력을 전달하고, 제1 외부 장치의 안테나를 이용하여 여유분의 에너지(전력)을 제2 외부 장치에 전달할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 전력을 생성하고, 매칭 회로를 조정하여 전자 장치(100)와 외부 장치(300)를 임피던스를 매칭한 후, 생성한 전력에 대응하는 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 생성하여 외부 장치(300)로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 제어부(250)의 제어 하에, 제어부(250)가 결정한 특정 방향으로 전자기 에너지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(270)는 제어부(250)의 제어 하에, 외부 장치(100)가 위치한 방향으로 전자기 에너지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(270)는 내부의 방향성 컴포넌트들(예를 들어, 방향성 필터, 방향성 커플러, 또는 방향성 안테나 등)을 이용하여 특정 방향으로만 전자기 에너지를 출력하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전력 송신부(270)는 별도의 외부 장치일 수 있다. 전력 송신부(270)는, 예를 들어 동글(dongle)과 같이, 인터페이스(예를 들어, USB 또는 케이블)을 통해 연결되어 기존의 레거시 장치(legacy device)의 성능을 개선시키는 장치일 수 있다. 즉, 전력 송신부(270)는 전자 장치(100)에 연결되어 무선 충전 기능을 제공하기 위한 별도의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 송신부(270)는 전자 장치(100)의 하우징(housing) 또는 하우징(housing)의 일부분을 구성하는 별도의 장치일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전력 송신부(270) 자체가 별도의 무선 충전을 제공하는 독립된 장치로 구현될 수도 있다. 이 경우, 전력 송신부(270)는 제어부(250) 대신에 전력 송신부(270) 자체의 동작을 제어하기 위한 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 전력 송신부(270)가 독립적인 장치로 구현되는 경우, 전력 송신부(270)는 표시부(210), 오디오부(240), 통신부(260), 카메라부(280), 및 센서부(290) 기능이 적어도 일부분을 수행하는 하나 이상의 모듈들을 더 포함할 수 있다.
카메라부(280)는 소스 장치(100) 전방의 정지 영상이나 동영상을 촬영하여 제어부(250)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라부(280)는 하나 이상의 이미지 센서, 렌즈, ISP(image signal processor) 및 플래쉬(flash)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다. 카메라부(280)는 제어부(250)의 제어 하에, 무선 충전 중에 소스 장치(100) 전방의 피사체를 촬영할 수 있다. 카메라부(280)는 피사체를 촬영하여 생성한 이미지를 제어부(250)에 전달할 수 있다.
센서부(290)는, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 소스 장치(100)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서부(290)는, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서, 온/습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서부(290)는 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서부(290)는 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서부(290)는 제어부(250)의 제어 하에 활성화되어, 소스 장치(100)의 전방(예를 들어, 외부 장치(300)(리시버 장치))에 장애물이 있는지 여부를 감지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예를 들어, 리시버 장치)(300)의 블록도를 도시한다.
리시버 장치(300)는 표시부(310), 입력부(320), 저장부(330), 오디오부(340), 제어부(350), 통신부(360), 전력 수신부(370), 카메라부(380) 및 센서부(390)를 포함할 수 있다.
표시부(310)는 패널, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터를 포함할 수 있다. 패널은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널은 터치 패널과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 리시버 장치(300)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 표시부(310)는 패널, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
입력부(320)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel), (디지털) 펜 센서(pen sensor), 키(key), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치를 포함할 수 있다. 터치 패널은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
(디지털) 펜 센서는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치는 마이크를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
저장부(330)는 예를 들면, 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
오디오부(340)는 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오부(340)는, 예를 들면, 스피커, 리시버, 이어폰, 또는 마이크를 포함할 수 있다. 오디오부(340)는 스피커, 리시버, 이어폰, 또는 마이크 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
제어부(350)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 제어부(350)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 제어부(350)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(350)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 제어부(350)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(350)는 무선 충전을 시작하기 전에 전자 장치의 동작 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 제어부(350)는 외부 전자 장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 경우에 동작 모드를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(350)는 전자 장치의 동작 모드가 진동 모드(vibration mode)인 경우, 벨소리 모드(ringing mode)로 모드를 변경할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 진동 모드에서 무선 충전이 진행되는 경우, 전자 장치의 진동에 의하여 주변의 장(field)(예를 들어, 전자기장(electromagnetic field)에 영향을 줄 수 있다. 또한, 전자 장치의 진동으로 인하여 전자 장치 및 외부 전자 장치(소스 장치(100)) 사이이 공진(예를 들어, 공진 주파수)에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 진동 모드에서 무선 충전이 진행되는 경우, 원활한 무선 충전이 이뤄지지 않거나 충전 효율이 떨어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(350)는 무선 충전 중에는 전자 장치의 동작 모드를 벨소리 모드(또는, 무음 모드(silent mode))로 자동으로 전환할 수 있다. 제어부(350)는 무선 충전이 종료(예를 들어, 충전이 완료된 경우)에는 전자 장치의 동작 모드를 무선 충전 전에 설정되었던 모드로 전환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(350)는 무선 충전 중에 수신 전화(incoming call)을 감지할 수 있다. 제어부(350)는 무선 충전 중에 전화를 수신하면 통화 연결을 확인할 수 있다. 예를 들어, 제어부(350)는 사용자의 입력에 따라 수신된 전화와 통화를 연결하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제어부(350)는 사용자가 전화 통화를 위하여 전자 장치를 사용하는 것을 감지할 수 있다. 제어부(350)는 통화가 연결된 경우, 무선 충전을 일시 중단하기 위하여 외부 전자 장치(예를 들어, 소스 장치(100))에 통화 연결 알림을 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어부(350)는 통화 연결 알림을 외부 전자 장치에 전송하여, 무선 충전을 일시 중단하도록 요청할 수 있다. 제어부(350)는 통화를 종료한 경우 외부 전자 장치에 통화 종료 알림을 전송하여 무선 충전을 다시 시작하도록 요청할 수 있다. 예를 들어, 제어부(350)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치가 통화 연결 중인 경우(사용자가 전자 장치를 사용 중인 경우)에 무선 충전을 일시 중단하여 전자 장치의 발열량을 감소시키고, 무선 충전으로 인하여 발생하는 전자파로부터 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
통신부(360)는 예를 들면, 셀룰러 모듈, WiFi 모듈, 블루투스 모듈, GNSS 모듈 (예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈 및 RF(radio frequency) 모듈을 포함할 수 있다.
셀룰러 모듈은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 리시버 장치(300)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈은 제어부(350)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.
WiFi 모듈, 블루투스 모듈, GNSS 모듈 또는 NFC 모듈 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈, WiFi 모듈, 블루투스 모듈, GNSS 모듈 또는 NFC 모듈 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
RF 모듈은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈, WiFi 모듈, 블루투스 모듈, GNSS 모듈 또는 NFC 모듈 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통신부(360)는 제어부(350)의 제어 하에 외부 전자 장치(예를 들어, 소스 장치(100))에 무선 충전을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 통신부(360)는 외부 전자 장치로부터 인증을 요청하는 신호를 수신할 수 있다. 통신부(360)는 제어부(350)의 제어 하에 인증을 위한 정보를 포함하는 인증 응답 신호를 외부 전자 장치에 전송할 수 있다. 통신부(360)는, 제어부(350)의 제어 하에, 무선 충전 중에 수신 또는 발신된 전화 통화가 연결된 경우, 이를 알려주는 알림 메시지를 외부 전자 장치(예를 들어, 무선으로 전력을 공급 중인 소스 장치(100))에 전송할 수 있다. 통신부(360)는 통화가 종료된 경우, 통화 종료를 알려주는 알림 메시지를 외부 전자 장치에 전송할 수 있다.
전력 수신부(370)는 외부 전자 장치(예를 들어, 소스 장치(100))로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신부(370)는 외부 전자 장치로부터 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 수신부(370)는 전자기 에너지를 수신하기 위한 수신 안테나(375)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 안테나(375)는 방향성 안테나(directional antenna)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 수신부(370)는 외부 전자 장치와 임피던스 매칭이 이뤄지는 매칭 회로(matching circuit) 또는 공진 회로(resonant circuit)를 포함할 수 있다. 매칭 회로 및 공진 회로는 적어도 하나의 가변 소자(예를 들어, 가변 캐패시터, 가변 인덕터, 가변 저항 등)를 포함할 수 있다. 전력 수신부(370)는 매칭 회로의 임피던스 값을 조정하여 임피던스 매칭 오류를 보상할 수 있다. 전력 수신부(370)는 공진 회로의 소자를 조정하여 전자 장치와 외부 전자 장치와의 공진을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 수신부(370)는 수신한 전자기 에너지를 이용하여 전력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신부(370)는 수신한 전자기 에너지를 교류 전압으로 먼저 생성하고, 생성한 교류 전압을 직류 전압으로 정류할 수 있다. 전력 수신부(370)는 정류한 직류 전압의 신호 레벨을 조절하여 정격 전압을 생성할 수 있다. 전력 수신부(370)는 생성한 정격 전압을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전력 수신부(370)는 전자기 에너지를 변환하여 교류 전압을 생성하는 수신부, 전압을 정류하는 정류부, 정류된 전압으로 배터리를 충전하는 충전부로 구성된 별도의 모듈 또는 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 수신부(370)는 수신 전력의 효율을 높이고, 외부 전자 장치의 공진 주파수를 매칭하기 위하여 내부 회로의 Q 팩터(Q factor)를 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 수신부(370)는 정류한 전압을 평활화(smoothing)하기 위한 평활화부를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 수신부(370)는 과전압을 방지하기 위하여 공진 회로의 공진 주파수를 디튜닝(de-tuning)시켜 수신 전력을 감소시키는 과전압 보호 회로를 더 포함할 수 있다.
카메라부(380)는 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
센서부(390)는 예를 들면, 물리량을 계측하거나 리시버 장치(300)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서 (예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서, 온/습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서부(390)는, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서부(390)는 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 리시버 장치(300)는 제어부(350)의 일부로서 또는 별도로, (390)를 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 제어부(350)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)의 가변 회로(tunable circuit)의 예시들을 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 가변 회로 내부의 임의의 가변 소자의 값을 변경하여 공진 주파수를 조정(tuning)할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전을 하는 경우에 회로의 공진 주파수와 같은 주파수의 전력을 보내는 경우에 Q 팩터(Q factor)가 높아지고, 전력 송신의 효율이 증가하게 된다. 무선 충전 시에는 전자 장치(100) 및 외부 장치(300) 사이의 상호 관계(예를 들어, 상호 인덕턴스(mutual inductance) 또는 상호 캐패시턴스(mutual capacitance) 등)의 변화에 따라 공진 주파수가 변화할 수 있다. 전자 장치(100)는 가변 회로의 소자 값을 변경하여 공진 주파수를 원하는 값으로 조정할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본적인 저항(R), 인덕터(L), 캐패시턴스(C)가 직렬로 연결된 가변 회로를 도시한다. 예를 들어, 전압(V)에 저항(R), 인덕터(L), 캐패시턴스(C)가 직렬로 연결된 회로에 전류(I)가 흐를 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)의 가변 회로는 회로를 구성하는 저항(R), 인덕터(L), 캐패시턴스(C) 중 적어도 하나는 소자의 값이 변경 가능한 가변 소자(예를 들어, 가변 저항, 가변 캐패시터, 가변 인덕터 등)일 수 있다. 전자 장치(100)는 가변 회로 내의 가변 소자 중 적어도 하나의 값을 변경하여 공진 주파수를 조정할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터 및 캐패시턴스로 구성된 가변 회로를 도시한다. 예를 들어, 가변 회로는 인덕터(L1) 및 가변 캐패시터(C1)가 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 전자 장치(100)는 가변 회로 내의 가변 캐패시터(C1)의 값을 조절하여 전자 장치(100)의 공진 주파수를 조정할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 회로를 도시한다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 가변 회로로서 하틀레이 발진기(Hartley oscillator)를 포함할 수 있다. 하틀레이 발진기는 하틀레이 회로를 이용한 발진기이다. 하틀레이 발진기는 병렬 공진 회로(L2, C2)가 트랜지스터(T)의 베이스와 컬렉터 사이에 접속되고, 병렬 공진 회로(L2, C2)의 인덕턴스 요소(L2)가 중간 탭(tap)을 가지며, 이것이 트랜지스터(T)의 이미터 전위로 유지될 수 있다. 하틀레이 발진기는 인덕턴스 요소(L2)의 일단에서 트랜지스터(T)의 베이스에 대하여 피드백 전압이 주어지는 구조의 발진기이다. 전자 장치(100)는 하틀레이 발진기의 인덕턴스 소자(L2) 또는 가변 캐패시턴스(C2) 갑을 변경하여 전자 장치(100)의 공진 주파수를 조정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)의 가변 회로는 도 4에 도시된 것들에 한정되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다. 전자 장치(100)는 가변 회로를 제어하여 공진 주파수를 조정할 수 있으며, 높은 Q 팩터 값을 갖는 회로를 형성할 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예를 들어, 소스 장치(100) 또는 리시버 장치(300))의 방향성 커플러(directional coupler)의 예시를 도시한다. 방향성 커플러는 무선 전력 전송(wireless power transmission)에 적용될 수 있는 마이크로파 부품(microwave component)일 수 있다. 방향성 커플러는 특정 방향으로만 신호 또는 파(wave)를 전달할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)에 사용되는 방향성 커플러의 개략적인 구조를 도시한다. 도 5a를 참조하면, 방향성 커플러는 전류가 흐르는 두 개의 라인(510, 520)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 방향성 커플러는 제1 라인(510) 또는 제1 라인(510)과 일정 간격 이격된 제2 라인(520)을 통해 흐르는 전류로 인하여 전자기 장(electromagnetic field)을 생성할 수 있다. 즉, 제1 라인(510) 또는 제2 라인(520) 중 적어도 하나에 전류가 흐르게 되면, 전류에 따른 자속이 다른 라인에 쇄도하여 상호 유도 작용에 의하여 기전력이 발생할 수 있다. 제1라인(510) 또는 제2 라인(520)에 전류가 흐름으로써, 제1 라인(510)과 제2 라인(520) 사이에 전기적인 결합, 즉, 커플링(coupling)이 발생할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)에 사용되는 방향성 커플러(directional coupler)의 일 예시를 도시한다. 도 5b를 참조하면, 방향성 커플러는 서로 이격된 유닛(unit)(501, 503)(예를 들어, 서로 이격되어 형성된 장치 또는 기판 등)에 형성된 전류가 흐르는 라인들(530, 540)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방향성 커플러는 전력 라인으로서 하부 유닛(501)에 형성된 제1 라인(530)과 리시버 라인으로 상부 리시버 유닛(receiver unit)(503)에 형성된 제2 라인(540)을 포함할 수 있다. 제1 라인(530)은 직선의 라인이고, 제2 라인(540)은 일부분이 제1 라인(530)과 같은 방향의 직선이고 양 단이 제1 라인(530)과 직교하는 방향으로 굽은 형태의 라인일 수 있다. 방향성 커플러는 제1 라인(530)과 일정 간격 이격된 아래 및 제2 라인(540)과 일정 간격 이격된 상부에 접지(ground)(550, 560)를 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예를 들어, 소스 장치(100) 또는 리시버 장치(300))의 방향성 필터(directional filter)의 예시를 도시한다. 방향성 필터는 무선 전력 전송(wireless power transmission)에 적용될 수 있는 마이크로파 부품(microwave component)일 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)에 사용되는 방향성 필터의 개략적인 구조를 도시한다. 도 6a를 참조하면, 방향성 필터는 전류가 흐르는 두 개의 라인(610, 620) 및 공진기(resonator)(630)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 방향성 필터는 전류가 흐를 수 있는 제1 라인(510)및 제1 라인(510)과 일정 간격 이격된 제2 라인(520) 사이에 공진기(630)를 포함할 수 있다. 도 6a에서는 공진기의 일 예시로 링 공진기(ring resonator)(630)를 도시하였으나, 공진기의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 방향성 필터는 특정 한 방향으로는 필터로서 동작하고, 다른 방향으로는 아무런 작용을 하지 않을 수 있다. 예를 들어, 방향성 필터는 공진기(630)를 통해 생성한 신호 또는 파(wave)를 일정 방향으로만 필터링하여 전달할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)에 사용되는 방향성 필터의 일 예시를 도시한다. 도 6b를 참조하면, 방향성 필터는 서로 이격된 유닛(unit)(601, 603)(예를 들어, 서로 이격되어 형성된 장치 또는 기판 등)에 형성된 전류가 흐르는 라인들(640, 650) 및 공진기(resonator)(660)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방향성 필터는 전력 라인으로서 하부 유닛(601)에 형성된 제1 라인(640)과 리시버 라인으로 상부 리시버 유닛(receiver unit)(603)에 형성된 제2 라인(650) 및 상부 유닛(603)에 형성된 공진기(resonator)(660)를 포함할 수 있다. 제1 라인(640)은 하부 유닛(601) 상에 공진기(660)의 일 면을 따라 직선으로 형성될 수 있다. 제2 라인(650)은 공진기(660)와 같은 상부 유닛(603) 상에서 공진기(660)의 상단에 일정 간격 이격되어, 상기 제1 라인(640)과 반대되는 공진기(660)의 일 면을 따라 직선으로 형성될 수 있다. 방향성 필터는 제2 라인(650)과 일정 거리 이격된 상부 및 제1라인(640)과 일정 거리 이격된 하부에 접지(ground)(670, 680)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(소스 장치)(100)의 무선 충전 방법의 순서도이다.
710 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 무선 충전 요청을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 특정 통신 프로토콜(예를 들어, Wi-Fi 또는 Bluetooth 등)을 통하여 외부 장치(300)로부터 신호를 수신할 수 있다.
720 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)에 인증 요청(authentication request) 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)가 전자 장치(100)로부터 무선 충전을 받도록 허용된 장치인지 확인할 수 있도록 외부 장치(300)의 정보를 요청할 수 있다.
730 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 인증 응답(authentication response) 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 수신한 인증 응답을 분석하여 외부 장치(300)가 무선 충전이 허용된 장치인지 확인할 수 있다.
740 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 인증이 완료되면, 무선 충전을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)가 인증에 실패하는 경우에는 무선 충전을 수행하지 않을 수 있다.
전자 장치(100)는 외부 장치에 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 근거리 자기 공명(Near Field Magnetic Resonant, NFNR) 충전 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 일정한 레벨의 직류(DC) 전압을 교류(AC) 전압으로 변환하여 전력을 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는 기준 공진 주파수를 이용하여 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다. 전자 장치(100)는 내부 회로의 가변 소자 중 적어도 하나의 값을 조정(tuning)하여 전자 장치(100) 및 외부 장치(300)의 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 전자 장치(100)는 내부 공진 회로의 가변 소자 중 적어도 하나의 값을 조정하여 공진 주파수를 조정할 수 있다. 전자 장치(100)는 생성한 전력에 대응하는 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 생성하여 외부 장치(300)로 전송할 수 있다.
750 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되었는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 주기적으로, 배터리의 잔량 또는 충전량에 대한 정보를 수신할 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 충전이 완료된 경우에, 충전 완료를 알려주는 신호를 수신함으로써, 외부 장치(300)의 충전이 완료된 것을 확인할 수도 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 수신한 정보를 이용하여 외부 장치(300)의 충전이 완료되었는지 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되지 않은 경우 충전을 계속 진행하고, 충전이 완료된 경우에는 충전을 중지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(소스 장치) (100)의 무선 충전 방법의 순서도이다.
810 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 인증 정보 및 위치 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어 전자 장치(100)는 충전을 요청한 외부 장치(300)로부터 인증 정보 및 위치 정보를 수신할 수 있다. 전자 장치(100)는 인증 정보를 확인하여, 충전을 요청한 외부 장치(300)가 무선 충전을 받을 수 있는 권한이 있는 기기인지 확인할 수 있다. 전자 장치(100)는 위치 정보를 이용하여 외부 장치(300)의 위치를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 별도의 위치 정보를 수신하지 않고도, 적절하게 주파수 특성이 조정된 외부 장치(300)가 일정 범위 내로 접근하면, 접근한 외부 장치(300)를 감지할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전을 요청한 외부 장치(300)는 전자 장치(100)가 감지할 수 있는 대응되는 로드(load)(예를 들어, 서로 공진하는 공진 회로 등)을 포함할 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 무선 충전 기능을 지원하는 외부 장치(300)가 접근하면 이를 감지할 수 있다.
820 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 위치에 따라 전자 장치(100)의 근거리 장(Near Field) 내에 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 출력할 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 전방의 외부 장치(300)의 방향의 일정 영역에 전자기 에너지를 출력할 수 있다.
830 동작에서, 전자 장치(100)는 전자기장과 외부 장치(300)를 연결(coupling)할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 전자기장을 외부 장치(300)의 수신 안테나와 커플링(coupling)할 수 있다.
840 동작에서, 전자 장치(100)는 방향성 필터(directional filter) 또는 방향성 커플러(directional coupler)를 기반으로 외부 장치(300)에 전력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)가 위치하는 방향의 일정 영역에 전자기 에너지(electromagnetic energy)(예를 들어, 마이크로파(microwave) 등)을 출력하여 외부 장치(300)에 전력을 전달할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 방향성을 갖는 영역을 생성하고, 상기 영역에 전자기 에너지를 출력함으로써, 특정 방향을 갖는 무선 충전을 지원할 수 있다. 전자 장치(100)는 단순히 방사되는 것이 아닌 특정 방향으로의 무선 충전을 지원하여 불필요한 방향으로의 전력 전송 및 전자파의 방출을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 무선 충전 시에 보다 높은 효율 및 안전성을 확보할 수 있다.
850 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되었는지 확인할 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되지 않은 경우 충전을 계속 진행하고, 충전이 완료된 경우에는 충전을 중지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(소스 장치) (100)의 무선 충전 방법의 순서도이다.
910 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)를 무선으로 충전할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 충전 요청을 수신하고, 그에 대한 외부 장치(300)의 인증을 수행할 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 인증이 성공하면, 무선 충전을 수행할 수 있다.
920 동작에서, 전자 장치(100)는 무선 충전 중에 외부 장치(300)로부터 통화 연결 알림을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)가 수신 또는 발신한 전화를 연결하여 통화 중인 경우 이를 알려주는 신호를 수신할 수 있다.
930 동작에서, 전자 장치(100)는 통화 연결 알림에 응답하여 무선 충전을 일시 중단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 통화 중 무선 충전으로 인하여 외부 장치(300)가 과도하게 발열하는 것을 방지하고, 무선 충전 시에 발생하는 전자파 등으로부터 외부 장치(300)의 사용자의 안전을 보호할 수 있다.
940 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치로부터 통화 종료 알림을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치의 통화가 종료된 경우, 이를 알려주는 신호를 외부 장치(300)로부터 수신할 수 있다.
950 동작에서, 전자 장치(100)는 무선 충전을 다시 진행할 수 있다.
960 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되었는지 확인할 수 있다. 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되지 않은 경우 무선 충전을 계속 진행하고, 외부 장치(300)의 충전이 완료된 경우에는 충전을 종료할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(소스 장치) (100)의 무선 충전 방법의 순서도이다.
1010 동작에서, 전자 장치(100)는 무선 충전을 시작할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 충전을 요청한 외부 장치(300)의 인증을 수행하고, 인증이 성공된 경우에 무선 충전을 수행할 수 있다.
1020 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전량을 모니터할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)로부터 주기적으로 외부 장치(300)의 배터리 잔량 또는 충전량 등의 정보를 수신할 수 있다.
1030 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전량을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 예를 들어, 기준값은 특정 충전 전력, 전압값일 수 있다. 기준값은 특정 충전 변화량일 수 있다. 기준값은 송신 전력량에 대한 외부 장치(300)의 충전량의 특정 비율값일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 송신 전력량에 비하여 외부 장치(300)의 충전량이 일정 비율 이하가 되는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 기준값이 송신 전력량과 충전 전력량의 비율로 60%로 설정된 경우, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전량이 송신 전력량의 60% 이하가 되는지를 확인할 수 있다. 전자 장치(100)는 충전량이 기준값 이하인 경우에는 1040 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(100)는 충전량이 기준값 초과인 경우에는 1070 동작에서, 충전 동작을 계속 진행할 수 있다.
1040 동작에서, 전자 장치(100)는 장애물의 존재 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전의 경우, 전력을 공급하는 전자 장치(100)와 전력을 수신하는 외부 장치(300) 사이에 임의의 장애물(hindrance) 또는 인물이 존재하는 경우, 충전 효율이 급격히 떨어질 수 있다. 또한, 전자 장치(100)와 외부 장치(300) 사이에 사람이 존재하는 경우, 무선 충전 중에 생성된 전자파 등이 인체에 영향을 미칠 수 있다.
전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전량이 기준값 이하가 되는 경우 또는 외부 장치(300)의 충전량이 급격히 변화하는 경우에는 전자 장치(100)와 외부 장치(300) 사이에 장애물이 있는지를 확인할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)는 카메라를 이용하여 전자 장치(100)의 전방, 즉, 전자 장치(100) 전방의 외부 장치 방향을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 전자기 에너지를 출력하는 방향의 피사체를 촬영할 수 있다. 전자 장치(100)는 촬영하여 생성한 이미지를 분석하여 전력 전송 경로(전자 장치(100)와 외부 장치(300)의 사이)에 임의의 장애물이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 카메라 이외의 별도의 센서(예를 들면, 적외선 센서, 초음파 센서 등)을 사용하여 전자 장치(100)와 외부 장치(300) 사이에 임의의 장애물이 존재하는지를 확인할 수도 있다.
1050 동작에서, 전자 장치(100)는 장애물이 존재하는 것으로 확인되면 1060 동작을 수행하고, 장애물이 없는 것으로 확인되면 1070 동작을 수행할 수 있다.
1070 동작에서, 전자 장치(100)는 장애물이 존재하는 것을 사용자에게 알려주기 위한 경고를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 표시부의 화면에 경고 메시지 등을 출력할 수 있다. 전자 장치(100)는 오디오부의 스피커를 통해 경고 음성 또는 경고 음향을 출력할 수 있다. 전자 장치(100)는 경고를 출력한 후에 장애물이 제거되는지를 계속하여 확인할 수 있다. 전자 장치(100)는 장애물이 제거되는 경우, 1070 동작에서 충전을 계속 진행할 수 있다.
1080 동작에서, 전자 장치(100)는 외부 장치(300)의 충전이 완료되었는지를 확인하고, 충전이 완료된 경우 무선 충전을 종료할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(리시버 장치)(300)의 무선 충전 방법의 순서도이다.
1110 동작에서, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치(예를 들어, 소스 장치)(100)에 무선 충전 요청을 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 임의의 통신 프로토콜(예를 들어, Wi-Fi 또는 Bluetooth 등)을 통하여 외부 전자 장치(100)에 충전을 요청하는 신호를 전송할 수 있다.
1120 동작에서, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치(100)와 인증(authentication)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치(100)로부터 인증 요청을 수신할 수 있다. 전자 장치(300)는 인증 요청에 응답하여, 외부 전자 장치(100)에 인증 응답을 전송할 수 있다. 인증 응답은 전자 장치(300)의 기기 정보, 인증(권한) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 인증 응답과 함께 전자 장치(300)의 위치 정보를 함께 전송할 수 있다.
1130 동작에서, 전자 장치(300)는 인증을 수행한 후 무선 충전을 시작하기 전에 동작 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 현재의 동작 모드가 진동 모드(vibration mode)인지 또는 벨소리 모드(ringing mode)(또는, 매너 모드(silent mode))인지 확인할 수 있다. 전자 장치(300)는 동작 모드가 진동 모드인 경우 1140 동작을 수행하고, 동작 모드가 진동 모드가 아닌 경우 1150 동작을 수행할 수 있다.
1140 동작에서, 전자 장치(300)는 동작 모드를 벨소리 모드로 변경할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 무선 충전이 진행되는 중에는 동작 모드를 벨소리 모드(ringing mode) 또는 매너 모드(silent mode)로 전환하여 전자 장치(300)의 진동으로 인하여 무선 충전에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 즉, 전자 장치(300)는 진동으로 인하여 무선 충전 중의 공진 주파수 또는 주변 장(field)에 영향을 주어 충전 효율이 낮아지게 되는 것을 방지할 수 있다.
1150 동작에서, 전자 장치(300)는 무선 충전을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(300는 충전이 완료된 경우, 이를 외부 전자 장치(100)에 알려주기 위한 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 무선 충전이 진행되는 중에 주기적으로 배터리의 잔량 또는 충전량에 대한 정보를 외부 전자 장치(100)에 전송할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(리시버 장치)(300)의 무선 충전 방법의 순서도이다.
120 동작에서, 전자 장치(300)는 무선 충전을 시작할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치(100)로부터 무선으로 전력을 공급 받을 수 있다.
1220 동작에서, 전자 장치(300)는 수신 전화(incoming call)을 감지할 수 있다. 1230 동작에서, 전자 장치(300)는 수신 전화에 대한 통화가 연결 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 수신 전화에 대하여 사용자로부터 전화를 연결하는 입력을 수신할 수 있다. 전자 장치(300)는 전화 통화가 연결되면 1240 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(300)는 전화 통화가 연결되지 않으면 1260 동작에서 충전 동작을 계속 수행할 수 있다.
1240 동작에서, 전자 장치(300)는 충전을 일시 중단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 전력을 공급 중인 외부 전자 장치(100)에 충전 중단을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 전자 장치(300)는 통화 중에는 무선 충전을 중단하도록 요청하여 통화 중에 전자 장치(300)에 과도한 열이 발생하는 것을 방지하고, 전자 장치(300)를 사용 중인 사용자의 신체가 무선 충전 기능에 따라 생성된 전자파 등에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
1250 동작에서, 전자 장치(300)는 통화가 종료되는 것을 감지할 수 있다. 전자 장치(300)는 통화가 종료되면 1260 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(300)는 통화가 종료될 때까지는 무선 충전이 일시 중단된 상태를 유지할 수 있다.
1260 동작에서, 전자 장치(300)는 무선 충전을 재개할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치(100)에 무선 충전을 다시 시작하기를 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 전자 장치(100)는 무선 충전을 재시작하여 외부 전자 장치(100)로부터 무선으로 전력을 공급 받을 수 있다.
1270 동작에서, 전자 장치(300)는 충전이 완료되었는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 외부 전자 장치(100)로부터 무선으로 공급 받은 전자기 에너지를 변환하여 배터리를 충전할 수 있다. 전자 장치(300)는 배터리의 잔량을 확인하여 충전이 완료되었는지 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(300)는 충전이 완료되지 않은 경우 충전을 계속 진행할 수 있다. 전자 장치(300)는 충전이 완료된 경우, 외부 전자 장치(100)에 충전 완료를 알려주는 신호를 전송할 수 있다.
전술한 본 개시의 실시 예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재 기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비 휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다.
본 개시의 휴대 단말기의 사용 로그를 활용하는 방법 및 이를 이용한 장치는 프로세서 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말기에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 개시의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 기록매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 기록매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 개시는 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다. 또한, 상기 휴대 단말기의 사용 로그를 활용하는 방법 및 이를 이용한 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 뿐만 아니라 사용자는 사용자 휴대 단말기의 설정을 조정하여 본 개시의 실시 예에 따른 동작을 사용자 단말 내로 한정하거나 네트워크를 통한 서버와의 연동으로 확장하는 것을 선택적으로 이용할 수도 있다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
제1 외부 장치와 데이터를 송수신하는 통신부;
상기 제1 외부 장치에 무선으로 전력을 공급하는 전력 송신부; 및
상기 제1 외부 장치로부터 무선 충전 요청을 수신하는 제어부;
상기 제어부는,
상기 무선 충전 요청을 수신하면, 상기 제1 외부 장치의 위치를 확인하여 상기 제1 외부 장치의 위치에 따라 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 출력할 방향을 결정하고,
상기 전력 송신부가 상기 결정된 방향으로 전자기 에너지를 출력하여 무선으로 상기 제1 외부 장치에 전력을 공급하도록 제어하며,
상기 제1 외부 장치로부터 수신된 상기 제1 외부 장치의 충전량 정보에 기초하여 상기 제1 외부 장치의 충전량을 모니터링하며,
상기 제1 외부 장치의 충전량이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 카메라를 이용하여 상기 전자 장치 및 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는지 확인하고,
장애물이 있는 것을 확인한 경우, 상기 제1 외부 장치로의 전력 공급을 중단하도록 제어하고,
복수의 외부 장치들로부터 무선 충전 요청을 수신한 것에 기반하여, 우선 순위를 갖는 상기 제 1 외부 장치에게 무선으로 전력을 제공하되, 상기 제 1 외부 장치가 제 2 외부 장치에게 상기 제 1 외부 장치의 안테나를 이용하여 여분의 전력을 상기 제 2 외부 장치에게 전송하도록 제어하고, 및
상기 제1 외부 장치로부터 통화 연결 알림을 수신하면, 무선 충전을 일시 중단하는,
전자 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는
무선 충전을 일시 중단 중에 상기 제1 외부 장치로부터 통화 종료 알림을 수신하면 무선 충전을 재개하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전력 송신부는
방향성 필터(directional filter), 방향성 커플러(directional coupler), 방향성 안테나(directional antenna) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 결정된 방향에 위치한 적어도 하나의 외부 장치와 공진되도록 상기 전력 송신부 내의 가변 회로(tunable circuit) 내의 소자 값을 조정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 카메라가 촬영한 이미지를 이용하여 상기 전자 장치 및 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 전자 장치와 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는 것을 확인한 경우, 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 기준값은 상기 충전량 또는 상기 제1 외부 장치에 대한 전송 전력량에 대한 상기 제1 외부 장치의 충전량의 비율에 따른 충전 변화량을 포함하는 전자 장치.
- 전자 장치의 무선 충전 방법에 있어서,
제1 외부 장치로부터 무선 충전 요청을 수신하는 동작;
상기 제1 외부 장치의 위치를 확인하는 동작;
확인한 상기 제1 외부 장치의 위치에 따라 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 출력할 방향을 결정하는 동작;
상기 결정된 방향으로 전자기 에너지를 출력하여 무선으로 상기 제1 외부 장치에 전력을 공급하는 동작;
상기 제1 외부 장치로부터 수신된 상기 제1 외부 장치의 충전량 정보에 기초하여, 상기 제1 외부 장치의 충전량을 모니터링하는 동작;
상기 제1 외부 장치의 충전량이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 카메라를 이용하여 상기 전자 장치 및 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는지 확인하는 동작;
장애물이 있는 것을 확인한 경우, 상기 제1 외부 장치로의 전력 공급을 중단하는 동작; 및
복수의 외부 장치들로부터 무선 충전 요청을 수신한 것에 기반하여, 우선 순위를 갖는 상기 제 1 외부 장치에게 무선으로 전력을 제공하되, 상기 제 1 외부 장치가 제 2 외부 장치에게 상기 제 1 외부 장치의 안테나를 이용하여 여분의 전력을 상기 제 2 외부 장치에게 전송하도록 제어하는 동작을 포함하고,
무선 충전 중에 상기 제1 외부 장치로부터 통화 연결 알림을 수신하는 동작; 및
상기 통화 연결 알림에 응답하여, 무선 충전을 일시 중단하는 동작을 더 포함하는,
무선 충전 방법.
- 삭제
- 제9항에 있어서,
무선 충전을 일시 중단 중에 상기 제1 외부 장치로부터 통화 종료 알림을 수신하는 동작; 및
상기 통화 종료 알림에 응답하여 무선 충전을 재개하는 동작을 포함하는 무선 충전 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 제1 외부 장치에 전력을 공급하는 동작은
상기 결정된 방향에 위치한 적어도 하나의 외부 장치와 공진되도록 상기 전자 장치 내의 가변 회로(tunable circuit) 내의 소자 값을 조정하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 장애물이 있는지 확인하는 동작은
상기 카메라를 이용하여 상기 전자 장치 전방의 상기 제1 외부 장치 방향의 피사체를 촬영하는 동작; 및
상기 촬영하여 생성한 이미지를 이용하여 상기 전자 장치 및 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는지를 확인하는 동작을 포함하는 무선 충전 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 전자 장치와 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는 것을 확인한 경우, 경고를 출력하는 동작을 더 포함하는 무선 충전 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 기준값은 상기 충전량 또는 상기 제1 외부 장치에 대한 전송 전력량에 대한 상기 제1 외부 장치의 충전량의 비율에 따른 충전 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
- 전자 장치가 무선 충전 방법을 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서,
상기 무선 충전 방법은,
제1 외부 장치로부터 무선 충전 요청을 수신하는 동작;
상기 제1 외부 장치의 위치를 확인하는 동작;
확인한 상기 제1 외부 장치의 위치에 따라 전자기 에너지(electromagnetic energy)를 출력할 방향을 결정하는 동작;
상기 결정된 방향으로 전자기 에너지를 출력하여 무선으로 상기 제1 외부 장치에 전력을 공급하는 동작;
상기 제1 외부 장치로부터 수신된 상기 제1 외부 장치의 충전량 정보에 기초하여, 상기 제1 외부 장치의 충전량을 모니터링하는 동작;
상기 제1 외부 장치의 충전량이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 카메라를 이용하여 상기 전자 장치 및 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는지 확인하는 동작;
장애물이 있는 것을 확인한 경우, 상기 제1 외부 장치로의 전력 공급을 중단하는 동작; 및
복수의 외부 장치들로부터 무선 충전 요청을 수신한 것에 기반하여, 우선 순위를 갖는 상기 제 1 외부 장치에게 무선으로 전력을 제공하되, 상기 제 1 외부 장치가 제 2 외부 장치에게 상기 제 1 외부 장치의 안테나를 이용하여 여분의 전력을 상기 제 2 외부 장치에게 전송하도록 제어하는 동작을 포함하고,
무선 충전 중에 상기 제1 외부 장치로부터 통화 연결 알림을 수신하는 동작; 및
상기 통화 연결 알림에 응답하여, 무선 충전을 일시 중단하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
- 삭제
- 제16항에 있어서,
상기 무선 충전 방법은,
무선 충전을 일시 중단 중에 상기 제1 외부 장치로부터 통화 종료 알림을 수신하는 동작; 및
상기 통화 종료 알림에 응답하여 무선 충전을 재개하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
- 제16항에 있어서,
상기 장애물이 있는지 확인하는 동작은,
상기 카메라를 이용하여 상기 전자 장치 전방의 상기 제1 외부 장치 방향의 피사체를 촬영하는 동작; 및
상기 촬영하여 생성한 이미지를 이용하여 상기 전자 장치 및 상기 제1 외부 장치 사이에 장애물이 있는지를 확인하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
- 제16항에 있어서,
상기 기준값은 상기 충전량 또는 상기 제1 외부 장치에 대한 전송 전력량에 대한 상기 제1 외부 장치의 충전량의 비율에 따른 충전 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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