KR20200111979A - 차량 도어글래스용 무선전력전송장치 - Google Patents

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강관희
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Abstract

개시된 차량 도어글래스용 무선전력전송장치는, 전기부하 및 상기 전기부하에 접속된 한 쌍의 전극을 가진 도어글래스; 차량 도어에 장착되고, 배터리의 전력을 무선으로 전송하는 전력전송기; 및 상기 도어글래스에 매립되고, 상기 전력전송기로부터 전력을 무선으로 수신하는 전력수신기;를 포함하고, 상기 전력수신기는 상기 전력전송기로부터 수신한 전력을 상기 도어글래스의 전극으로 인가하도록 구성될 수 있다.

Description

차량 도어글래스용 무선전력전송장치{WIRELESS POWER TRANSFER SYSTME FOR VEHICLE DOOR GLASS}
본 발명은 차량 도어글래스용 무선전력전송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어글래스의 전기부하에 전력을 무선으로 공급할 수 있는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 도어는 도어글래스를 승하강시키는 윈도우 레귤레이터(window regulator)를 가진다.
윈도우 레귤레이터는 차량 도어에 장착된 도어 모듈(door module)에 일체화되거나 차량 도어의 인너패널에 직접적으로 장착된다. 여기서, 도어 모듈(door module)은 래치, 윈도우 레귤레이터 등이 일체형으로 통합된 모듈을 지칭한다.
최근에는, 차량 도어는 가변투명층이 도어글래스에 장착되고, 가변투명층에 의해 도어글래스의 투명도를 가변하는 기술이 연구개발되고 있다. 가변투명층에 의해 도어글래스의 투명도가 가변됨으로써 햇빛 차단 등과 같은 커튼 기능을 수행할 수 있다.
가변투명층의 커넥터 측에 전선(electrical wire)이 연결되고, 가변투명층은 전선(electrical wiring)을 통해 전기에너지를 공급받도록 구성될 수 있고, 전선의 길이는 도어글래스의 승하강 이동거리에 대응한 충분한 길이를 가짐으로써 도어글래스의 승하강을 원활하게 하도록 구성된다.
하지만, 도어글래스의 승하강 시에 전선의 길이로 인해 도어글래스의 승하강 시에 과도한 소음이 발생한다. 특히, 도어글래스의 상승 시에는 전선이 긴장됨에 따라 전기 커넥터(electrical connector)에 스트레스가 반복적으로 발생하며, 이로 인해 전선이 단선될 가능성이 있다.
또한, 차량 도어에 윈도우 레귤레이터를 조립한 후에 윈도우 레귤레이터에 도어글래스를 조립하고, 그 이후에 차량 도어의 협소한 틈새를 통해 도어글래스에 전기 커넥터를 조립하도록 구성됨에 따라 그 조립이 매우 번거로운 단점이 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 도어 글래스의 전기부하에 무선전력을 안정적으로 공급할 수 있는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치는,
전기부하 및 상기 전기부하에 접속된 한 쌍의 전극을 가진 도어글래스;
차량 도어에 장착되고, 배터리의 전력을 무선으로 전송하는 전력전송기; 및
상기 도어글래스에 매립되고, 상기 전력전송기로부터 전력을 무선으로 수신하는 전력수신기;를 포함하고,
상기 전력수신기는 상기 전력전송기로부터 수신한 전력을 상기 도어글래스의 전극으로 인가하도록 구성될 수 있다.
상기 전력전송기는 교류 전력을 무선으로 전송하는 전송코일을 포함하고, 상기 전력수신기는 상기 전송코일로부터 교류 전력을 무선으로 수신하는 수신코일을 포함할 수 있다.
상기 도어글래스는 차량의 외측을 향하는 실외측 글래스와, 차량의 실내를 향하는 실내측 글래스를 가지고, 상기 전기부하는 상기 실외측 글래스 및 실내측 글래스 사이에 배치될 수 있다.
상기 수신코일은 상기 실외측 글래스 및 실내측 글래스 사이에 배치될 수 있다.
상기 수신코일은 접착층에 의해 실외측 글래스 및/또는 실내측 글래스에 부착되는 박막필름일 수 있다.
상기 수신코일은 상기 실외측 글래스 및/또는 상기 실내측 글래스에 패터닝공정을 통해 패터닝될 수 있다.
상기 패터닝공정은 증착, 노광, 현상으로 이루어진 포토리소그래피 및 에칭을 포함하는 공정일 수 있다.
상기 전력전송기는 배터리의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 컨버터, 및 상기 컨버터에서 출력되는 전력 레벨을 제어하는 전송컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 전력수신기는 상기 도어글래스의 하단에 매립되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선전력전송에 의해 도어 글래스에 마련된 전기부하에 전력을 안정적으로 공급할 수 있고, 이를 통해 도어글래스의 전기부하를 정확하게 조절할 수 있으며, 소음 내지 단선 등의 문제점이 발생하지 않으며, 내구성 및 조립성이 개선될 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 전력수신기가 도어 글래스의 내부에 매립됨(embeded)으로써 전력수신기 및 도어 글래스가 단일체로 구성될 수 있고, 이를 통해 도어글래스의 내구성 및 조립성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치가 설치된 차량 도어를 실외측에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치가 설치된 차량 도어를 실내측에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치의 전력전송기를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다
도 7은 도 5의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9은 도 8에 대한 대안적인 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 수신코일이 패터닝공정을 통해 실내측 글래스에 패터닝되는 과정을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치를 도시한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치에 연결되는 윈도우 조작장치를 도시한 도면이다.
도 13은 도어모듈이 차량 도어에 조립되는 과정을 도시한 도면이다.
도 14는 도어글래스가 도어모듈에 조립되는 과정을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 차량 도어(1)는 도어글래스(10) 및 도어글래스(10)를 승하강시키는 윈도우 레귤레이터(8, 도 9 참조)를 포함할 수 있다. 도어글래스(10)는 윈도우 레귤레이터(8)에 의해 완전 폐쇄위치 및 완전 개방위치 사이로 이동할 수 있다. 완전 폐쇄위치는 도어글래스(10)가 차량 도어(1)의 개구를 완전히 폐쇄하는 위치일 수 있고, 완전 개방위치는 도어글래스(10)가 차량 도어(1)의 개구를 완전히 개방하는 위치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 윈도우 레귤레이터(8, 도 9 참조)는 도어모듈(2)에 일체화될 수 있고, 도어모듈(2)은 차량 도어의 내부공간에 장착될 수 있으며, 도어모듈(2)은 도어모듈 하우징(2a)을 포함하며, 도어모듈 하우징(2a)의 내부에 윈도우 레귤레이터(8), 래치기구(미도시) 등이 장착될 수 있으며, 도어모듈 하우징(2a)은 합성수지 등과 같은 비도전성 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도어글래스용 무선전력전송장치(100)는 도어글래스(10)에 마련된 전기부하(15) 측으로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 전기부하(15)는 도어글래스(10)의 투명도를 가변하는 가변투명층(variable transparency layer), 조명(lighting), 및 디스플레이 중에서 적어도 하나일 수 있다. 다른 예에 따르면, 전기부하(15)는 가변투명층, 조명, 디스플레이 등이 결합된 구조일 수도 있다.
전기부하(15)는 도어글래스(10)에 매립(embeded)되거나 도어글래스(10)의 실내측 표면에 부착될 수 있고, 전기부하(15)는 무선전력전송장치(100)에 의해 전송되는 전력을 이용하도록 구성될 수 있다.
도 1, 도 2, 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어글래스용 무선전력전송장치(100)는 차량 도어(1)에 장착된 전력전송기(20, power transmitter)와, 도어글래스(10)에 장착된 전력수신기(30, power receiver)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 도어글래스(10)가 완전 폐쇄위치로 이동하면 전력전송기(20) 및 전력수신기(30)는 서로 마주보도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력전송기(20)는 도 3과 같이, 차량 도어(1)의 패널(1a)에 장착될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전력전송기(20)는 도어모듈(2)의 도어모듈 하우징(2a)에 장착될 수도 있다.
전력전송기(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(25), 컨버터(23), 전송코일(21, transmitting coil), 전송컨트롤러(22, transmitter controller)를 포함할 수 있다.
기판(25)은 차량도어(1)의 패널(1a) 또는 도어모듈(2)의 도어모듈 하우징(2a)에 장착될 수 있고, 컨버터(23), 전송코일(21), 전송컨트롤러(22)가 기판(25)에 일정한 배열구조로 배치될 수 있다.
컨버터(23)는 배터리(5)로부터 공급받은 직류 전력을 무선 전송에 필요한 교류 전력으로 변환하는 DC to AC 컨버터(23)일 수 있다. 특히, 컨버터(23)는 전송컨트롤러(22)에 의해 배터리(5)로부터 공급받은 직류 전력을 교류전력 신호(AC power signal)로 변환할 수 있다.
전송코일(21)은 컨버터(23)로부터 교류전력 신호를 수신받고, 전자기장 유도에 의해 전력수신기(30)의 수신코일(31)에 무선으로 전력을 전송한다. 전송코일(21)은 전송 임피던스 정합구조(transmitter impedance-matching structure, 미도시)에 결합(coupled)될 수 있다.
전송컨트롤러(22)는 전기부하(15)들의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 수신할 수 있고, 제어신호는 조작기구(40)의 조작스위치(41, 42)들의 조작에 의해 발생될 수 있다. 전송컨트롤러(22)는 수신된 제어신호에 따라 컨버터(23)의 작동 및 컨버터(23)에서 출력되는 전력레벨을 제어하도록 구성될 수 있다.
컨버터(23)는 전송컨트롤러(22)에 의해 직류전력을 전력신호의 유도에 적합한 주파수를 가진 교류전력 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송컨트롤러(22)는 수신된 제어신호에 따라 컨버터(23)에서 출력되는 (시간당) 교류 전압(AC voltage)의 크기(amplitude)를 조절함으로써 컨버터(23)에서 출력되는 전력레벨을 제어할 수 있다.
전송컨트롤러(22)는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있고, 프로세서는 메모리에 저장된 제어명령(instruction) 및 데이터를 수신받고 컨버터(23)에 제어명령을 전송하도록 구성될 수 있다. 메모리는 하드디스크드라이브, 솔리드스테이트 드라이브, 휘발성 저장매체, 비휘발성 저장매체 등과 같은 데이터 스토어일 수 있다.
전송컨트롤러(22)는 컨버터(23)에서 출력되는 전력레벨을 제어함으로써 전기부하(15)의 작동을 제어할 수도 있다. 또한, 전송컨트롤러(22)는 전기부하의 작동, 상태 등과 관련된 피드백신호를 조작기구(40)에 전송할 수도 있다. 전송컨트롤러(22) 및 컨버터(23)는 배터리(5)에 전기적으로 연결될 수 있고, 이에 전송컨트롤러(22) 및 컨버터(23)는 배터리(5)로부터 공급받은 직류 전력에 의해 작동할 수 있다.
전력수신기(30)는 전력전송기(20)로부터 전력을 무선으로 수신하고 도어글래스(10)의 전기부하(15)에 공급하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 전력수신기(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도어글래스(10)의 하단에 매립됨(embeded)으로써 전력수신기(30) 및 도어글래스(10)는 단일체(unitary one-piece structure)로 구성될 수 있고, 이를 통해 도어글래스(10)의 조립성 및 내구성이 개선될 수 있다.
전력수신기(30)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 도어글래스(10)의 하단에 매립된 수신코일(31)과, 수신코일(31) 및 전기부하(15)의 전극(14, 16)들을 개별적으로 연결하는 한 쌍의 리드선(14a, 16a)을 포함할 수 있다. 수신코일(31)은 한 쌍의 리드선(14a, 16a)을 통해 한 쌍의 전극(14, 16)에 개별적으로 접속될 수 있다. 한 쌍의 전극(14, 16)은 양극(14) 및 음극(16)으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 8에 예시된 바와 같이 수신코일(31)은 접착층(13)에 의해 실외측 글래스(11), 실내측 글래스(12) 사이에 접합되는 박막필름일 수 있다. 접착층(13)은 비도전성 재질로 이루어질 수 있고, 비도전성 재질의 접착층(13)이 수신코일(31)의 둘레를 포위함으로써 수신코일(31)은 전기적 안정성이 확보될 수 있다. 한 쌍의 전극(14, 16) 및 한 쌍의 리드선(14a, 16a)은 수신코일(31)에 전기적으로 접속되며, 한 쌍의 전극(14, 16) 및 한 쌍의 리드선(14a, 16a)은 접착층(13)에 의해 실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12) 사이에 개재되는 박막필름일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 수신코일(31), 한 쌍의 전극(14, 16), 한 쌍의 리드선(14a, 16a)은 실외측 글래스(11) 및/또는 실내측 글래스(12)에 패터닝공정(patterning)을 통해 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패터닝공정은 증착, 노광, 현상으로 이루어진 포토리소그래피(photolithography) 및 에칭(etching)을 포함한 공정일 수 있다. 수신코일(31)은 실내측 글래스(12) 또는 실외측 글래스(11)에 패터닝공정을 통해 패터닝되거나 실내측 글래스(12) 및 실외측 글래스(11) 모두에 패터닝공정을 통해 패터닝될 수 있다.
도 9를 참조하면, 전력전송기(20)가 차량의 실내공간을 향해 배치됨에 따라 수신코일(31)은 실내측 글래스(12) 및/또는 실외측 글래스(11)에 포토리소그래피를 통해 패터닝될 수 있다. 이에, 수신코일(31)은 전력전송기(20)와의 간격이 좁아질 수 있으므로, 전력전송기(20)로부터 무선전력을 용이하게 수신할 수 있다. 또한, 한 쌍의 전극(14, 16) 및 한 쌍의 리드선(14a, 16a)이 수신코일(31)과 함께 실내측 글래스(12)에 반도체공정을 통해 패턴닝될 수 있다.
도 10은 수신코일(31)이 패터닝공정을 통해 실내측 글래스(12)에 패터닝되는 과정을 도시한다.
도 10을 참조하면, 실내측 글래스(12)의 표면이 깨끗하게 세정된 후에 도전성 재질의 박막(61, thin film)이 실내측 글래스(12)의 표면에 증착된다(증착공정, Deposition). 감광성물질(light-sensitive materials)인 포토레지스트(62)가 증착된 박막(61) 위에 코팅된다(포토레지스트 코팅공정, Photoresist coating). 포토레지스트(62)는 포지티브 포토레지스(positive photoresist), 네거티브 포토레지스트(negative) 중에서 어느 하나일 수 있다. 도 10에서는 포지티브 포토레지스트가 이용된다. 복수의 빛 투광부(63a, light transmitting portion)을 가진 포토마스크(63)가 포토레지스트(42) 위에 배치되고, 빛이 포토마스트(63) 위에서 조사됨으로써 포토포토마스크(63)의 빛 투광부(63a, light transmitting portion)들을 통해 포토레지스트(42)의 적어도 일부가 빛에 노광된다(노광공정, Exposure). 이에, 포토레지스트(42)는 빛에 노광된 노광부(42a) 및 빛에 노광되지 않은 비노광부(42b)로 구분된다. 포토레지스트(42)의 노광부(42a)는 현상액(photoresist development)에 의해 제거된다(현상공정, Development). 포토레지스트(42)의 제거된 노광부(42a)에 정렬된 박막(61)의 일부가 건식 식각 또는 습식 식각 등을 통해 식각됨으로써 박막(61)의 나머지(61a)가 실내측 글래스(12)의 표면에 일정 패턴으로 형성된다(식각공정, Etching). 그런 다음에 포토레지스트(42)가 에이셔(asher) 등을 통해 제거되고 세척됨으로써 수신코일(31)이 일정 패턴으로 내측 글래스(12)의 표면에 제공된다(애싱 및 세척공정, Ashing and Cleaning). 이와 같이, 수신코일(31)이 증착공정, 노광공정, 현상공정, 식각공정, 애싱 및 세정공정 등을 통해 실내측 글래스(12)의 표면에 일체로 패터닝될 수 있다. 도 9를 참조하면, 수신코일(31)이 부착된 실내측 글래스(12)는 접착층(13)을 통해 실외측 글래스(11)에 접합될 수 있다. 실내측 글래스(12) 및 실외측 글래스(11) 사이에 개재된 비도전성 접착층(13)이 수신코일(31)의 둘레 충전됨으로써 수신코일(31)은 전기적 안정성이 확보될 수 있다. 또한, 한 쌍의 전극(14, 16) 및 한 쌍의 리드선(14a, 16a)은 수신코일(31)에 전기적으로 접속되며, 한 쌍의 전극(14, 16) 및 한 쌍의 리드선(14a, 16a)은 상술한 패터닝공정을 통해 실외측 글래스(11) 및/또는 실내측 글래스(12)에 패터닝될 수 있다.수신코일(31)은 전자기장 유도에 의해 전송코일(21)로부터 교류전력을 무선으로 수신하도록 구성될 수 있다. 수신코일(31)은 수신 임피던스 정합구조(receiver impedance-matching structure, 미도시)에 결합될 수 있다.
도어글래스(10)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 차량의 외측을 향하는 실외측 글래스(11)와, 차량의 실내를 향하는 실내측 글래스(12)와, 실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12) 사이에 배치된 전기부하(15)를 포함할 수 있다.
실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12)는 투명 또는 반투명 재질로 구성될 수 있고, 실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12)는 전기부하(15)의 대향면에 부착될 수 있다.
일 예에 따르면, 실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12)는 전기부하(15)의 대향면에 접착층(13)을 통해 부착될 수 있다. 접착층(13)은 전기부하(15)의 전면에 걸쳐 투명성 접착제가 도포되거나 전기부하(15)의 가장자리에만 투명성 접착제가 도포됨으로써 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 전기부하(15)가 점착성 등을 가진 재질로 이루어질 경우에는 실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12)가 전기부하(15)의 대향면에 접착제 없이 부착될 수도 있다. 그외에도 실외측 글래스(11) 및 실내측 글래스(12)는 전기부하(15)의 대향면에 static cling, 표면 장력 등과 같이 접착제를 사용하지 않는 다양한 방식으로 부착될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 전기부하(15)는 전기에너지가 인가되지 않으면 불투명상태를 유지하고, 전기에너지가 인가되면 투명상태로 변환되도록 구성된 가변투명층일 수 있다. 설정된 전압 이상의 교류 전압이 가변투명층에 인가되면 가변투명층을 구성하는 분자 배열상태가 변화됨에 따라 빛 투과율이 가변될 수 있다. 가변투명층의 투과율은 전압의 세기에 따라 변동하며, 교류 전압이 증가하수록 투과율의 변동량이 증가하지만 일정 이상의 전압이 인가되더라도 포화상태가 되므로 그 투과율이 더 이상이 변화하지 않는다.
다른 실시예에 따르면, 전기부하(15)는 전기에너지가 인가되지 않으면 투명상태를 유지하고, 전기에너지가 인가되면 불투명상태로 변화되도록 구성된 가변투명층일 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 전송컨트롤러(22)에 접속된 접속된 윈도우 조작장치(40)를 더 포함할 수 있다.
윈도우 조작장치(40)는 도 12에 도시된 바와 같이, 차량 도어(1)의 암레스트(6)에 배치될 수 있다. 윈도우 조작장치(40)는 도어글래스(10)를 승하강시키기 위한 제2제어신호를 발생하는 승하강 조작버튼(41)과, 전기부하(15)를 작동시키기 위한 제1제어신호를 발생하는 전기부하 조작버튼(42)을 포함할 수 있다.
승하강 조작버튼(41)의 조작에 의해 윈도우 레귤레이터(8)에 제2제어신호가 전송될 수 있고, 이러한 제2제어신호에 의해 도어글래스(10)의 승하강 정도가 조절될 수 있다.
전기부하 조작버튼(42)의 조작에 의해 전송컨트롤러(22)에 제어신호가 전송될 수 있고, 이를 통해 전기부하(15)의 작동이 조절될 수 있다. 예컨대, 전기부하(15)가 가변투명층일 경우에는 전기부하 조작버튼(42)의 조작에 의해 가변투명층의 투명도(투과율)을 가변하기 위한 제1제어신호가 전력전송기(20)의 전송컨트롤러(22)에 전송될 수 있고, 이에 전력수신기(30)의 수신코일(31)을 통해 도어글래스(10)의 투명도(투과율)이 가변될 수 있다.
도 11을 참조하여, 본 발명의 차량 도어글래스용 무선전력전송장치(100)의 작동을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
사용자가 윈도우 조작장치(40)의 전기부하 조작버튼(42)을 조작함에 따라 제어신호가 전송컨트롤러(22)에 전송될 수 있다.
전송컨트롤러(22)는 윈도우 레귤레이터(8)의 제어기 등을 통해 도어글래스(10)의 위치 정보를 감지함으로써 도어글래스(10)의 완전 폐쇄여부를 판단한다.
전송컨트롤러(22)가 도어글래스(10)의 완전 폐쇄상태를 판단하면 전기부하 조작버튼(42)의 조작정도에 해당하는 전력이 배터리(5)로부터 출력되도록 전송컨트롤러(22)는 컨버터(23)의 출력레벨을 제어할 수 있다.
컨버터(23)는 전송컨트롤러(22)에 의해 조절된 DC전류를 교류 전류로 전환한 후에 전송코일(21)로 인가한다.
교류전류는 컨버터(23)로부터 전송코일(21)로 전달될 수 있고, 전송코일(21)은 교류전류를 전자기 유도현상에 의해 전력수신기(30)의 수신코일(31)로 전송할 수 있다. 이에, 수신코일(31)은 리드선(14a, 16a)을 통해 전극(14, 16) 측으로 교류전압을 인가한다.
전극(14, 16)에 인가되는 교류전류가 도어글래스(10)의 전기부하(15)로 전달됨으로써 전기부하(15)가 작동할 수 있다. 예컨대, 전기부하(15)가 가변투명층일 경우에는 가변투명층의 분자 구조를 정렬함으로써 도어글래스(10)를 일정한 투과율의 투명상태로 전환할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치(100)의 조립과정을 도시한다.
도 13과 같이, 차량 도어(1)에 도어모듈(2)을 조립한다. 이때, 도어모듈(2)을 차량 도어(1)의 패널(1a)에 조립하기 전에 또는 도어모듈(2)을 차량 도어(1)의 패널(1a)에 조립한 후에 전력전송기(20)를 차량 도어(1)의 패널(1a)에 조립한다.
그런 다음에, 도 14와 같이, 전력수신기(30)가 매립된 도어글래스(10)를 차량 도어(1)에 조립할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 전력수신기가 도어 글래스의 내부에 매립됨(embeded)으로써 전력수신기 및 도어 글래스가 단일체로 구성될 수 있고, 이를 통해 도어글래스의 내구성 및 조립성을 개선할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
1: 차량 도어 2: 도어모듈
5: 배터리 6: 암레스트
10: 도어글래스 11: 외측 글래스
12: 내측 글래스 13: 접착층
14, 16: 전극 15: 전기부하
20: 전력전송기 21: 송신코일
22: 전송컨트롤러 23: 컨버터
30: 전력 수신기 31: 수신코일
40: 윈도우 조작장치 41: 승하강 조작버튼
42: 전기부하 조작버튼

Claims (9)

  1. 전기부하 및 상기 전기부하에 접속된 한 쌍의 전극을 가진 도어글래스;
    차량 도어에 장착되고, 배터리의 전력을 무선으로 전송하는 전력전송기; 및
    상기 도어글래스에 매립되고, 상기 전력전송기로부터 전력을 무선으로 수신하는 전력수신기;를 포함하고,
    상기 전력수신기는 상기 전력전송기로부터 수신한 전력을 상기 도어글래스의 전극으로 인가하는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력전송기는 교류 전력을 무선으로 전송하는 전송코일을 포함하고,
    상기 전력수신기는 상기 전송코일로부터 교류 전력을 무선으로 수신하는 수신코일을 포함하는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 도어글래스는 차량의 외측을 향하는 실외측 글래스와, 차량의 실내를 향하는 실내측 글래스를 가지고,
    상기 전기부하는 상기 실외측 글래스 및 실내측 글래스 사이에 배치되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 수신코일은 상기 실외측 글래스 및 실내측 글래스 사이에 배치되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 수신코일은 접착층에 의해 실외측 글래스 및/또는 실내측 글래스에 부착되는 박막필름인 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 수신코일은 상기 실외측 글래스 및/또는 상기 실내측 글래스에 패터닝공정을 통해 패터닝되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 패터닝공정은 증착, 노광, 현상으로 이루어진 포토리소그래피 및 에칭을 포함하는 공정인 차량 도어그래스용 무선전력전송장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    배터리의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 컨버터, 및 상기 컨버터에서 출력되는 전력 레벨을 제어하는 전송컨트롤러를 더 포함하는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력수신기는 상기 도어글래스의 하단에 매립되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
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