KR101367342B1 - Smart wireless Charging System having NFC Function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 폰이나 모바일 기기의 충전을 무접점으로 하기 위한 무선충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선충전 송수신부(900)를 하나 이상 내장하여 전력의 송신과 수신이 동시에 가능하고, 하나의 송신기(1140)로 다중의 무선충전 송수신판(Transceiving plate)들이 충전될 수 있도록 상기 무선충전 송수신판들이 적층되며, 각 무선충전 송수신판(1110)은 방수 처리된 것을 특징으로 하고, 무선충전 송수신부(900)에는 외부 기기를 유선 충전할 수 있도록 충전회로(830)가 결합되어 유선 충전과 무선충전이 동시에 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하며, 상기 무선충전 송수신부(900)에는 외부에서 전력이 공급되지 않는 상태에서도 유선 충전과 무선충전을 할 수 있도록 재 충전이 가능한 배터리가 결합된 것을 특징으로 하되, 상기 무선충전 송수신판은 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지 체인(Daisy Chain)으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a wireless charging system for contactless charging of a smart phone or a mobile device, and more specifically, by embedding one or more wireless charging transceiver 900 is possible to transmit and receive power at the same time, one The wireless charging transceiver plates are stacked so that a plurality of wireless charging transceiver plates may be charged to the transmitter 1140 of the transmitter, and each wireless charging transceiver plate 1110 is waterproofed. The unit 900 is characterized in that the charging circuit 830 is coupled to the wired charging of the external device to enable the wired charging and wireless charging at the same time, the power is external to the wireless charging transceiver 900. Rechargeable battery is coupled to the wired charging and wireless charging even when not supplied, characterized in that the wireless charging Receiving plate is characterized in that the charge of the multi-transceiver as a transmitter configured to wirelessly charge the transceiver (Transceiver) daisy chain (Daisy Chain) a.
Description
본 발명은 교통카드, 선불카드, 출입관리 카드, 티머니 카드, 전자지갑 등으로 사용이 가능하며, 카드 리더기(Reader)로도 사용이 가능한 NFC(Near Field Communication) 디바이스와 무접점 무선충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선충전 시스템에 NFC 디바이스를 결합하고 무선충전 수신부와 송신부를 스마트 폰과 연결하여 사용할 수 있도록 된 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a NFC (Near Field Communication) device and a non-contact wireless charging system that can be used as a transportation card, prepaid card, access control card, T-money card, electronic wallet, etc., and can also be used as a card reader. In more detail, the present invention relates to a wireless charging system having a short-range wireless communication function that can be used by connecting an NFC device to a wireless charging system and connecting a wireless charging receiver and a transmitter with a smart phone.
일반적으로 비 접촉 스마트 카드 기술과 무선충전 기술의 차이는 동작 주파수나 데이터 전송율 그리고 전송하는 전력량 등을 들수 있으며, 비 접촉 스마트 카드 기술은 데이터의 송수신에 중점을 두고 있는 반면, 무접점 무선충전 기술은 전력 전송에 중점을 두고 있다.In general, the difference between the contactless smart card technology and the wireless charging technology may include an operating frequency, a data rate, and the amount of power to be transmitted.The contactless smart card technology focuses on the transmission and reception of data, whereas the contactless wireless charging technology is used. The focus is on power transmission.
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비 접촉 스마트 카드는 ISO/IEC 14443A 규격과 14443B 규격을 따르는 근접 감지 방식과, 인식 가능한 근접 거리가 보다 먼 ISO 15693 규격이 존재하며, 필립스가 개발한 ISO 14443A 규격이 현재 많이 사용되고 있다.
스마트 카드는 크게 접촉식과 비 접촉식으로 구분되며, 접촉식과 비 접촉식이 결합된 형태로도 사용되고 있다. 스마트 카드는 사용되는 범위에 따라서 암호화 기법이나 메모리의 크기, 메모리의 파일 시스템 그리고 데이터의 전송율 등이 차이가 있으나 신호의 전송 프로토콜 (ISO14443A-Part4)에 있어서는 동일한 프로토콜을 사용한다.
한편, NFC(Near Field Communication) 기술은 ISO18000-3의 표준을 따르고, 비 접촉식 스마트 카드의 규격인 ISO14443의 규격을 통합적으로 지원한다. NFC(Near Field Communication)가 구현된 칩은 스마트 카드를 읽고, 쓰기(Read, Write) 위한 모드와 카드 인터페이스 모드를 동시에 지원하기 때문에 스마트 카드로도 사용이 가능하고 동일한 장치간에 무선통신 디바이스로도 사용이 가능하다. 이 NFC 칩에는 유선 상으로 자료를 다운로드 하거나 연결된 호스트 장치로 업로드가 가능하여 사용하는 용도에 따라 다양하게 사용할 수 있다.
무선충전 기술은 무선충전 제품의 규격을 표준화 하기 위해 협회가 2011년에 설립되어 무선충전 규격 버전1.0이 발표되었다. 무선충전 기술은 송신부의 코일에서 전류의 변화에 의해서 자기장의 변화를 일으켜 수신부의 코일에서 자기장의 변화에 의한 전류를 생성시키는 방법으로 전력을 전송하게 되는데 이 방식은 비 접촉 스마트 카드의 방식과 유사한 방식으로 볼 수 있다.
무선충전 기술의 전력 전송 효율은 얼마나 가깝게 송신부와 수신부의 중심 부분을 서로 잘 맞도록 위치시켜 자기유도가 얼마나 잘 이루어지는 지에 달려있으며, 코일의 한쪽 면을 차폐하는 물질의 특성에 따라서 전력 전송 효율이 영향을 받게 된다. 무선충전 시스템은 유선으로 전원이 연결되는 송신부과 이 송신부과 독립되어 충전하려는 기기와 일체형으로 설계되는 수신부로 구성되는 것이 일반적이다.
무선충전 기술에서 수신부는 보통 충전하려는 기기에 연결하여 송신부 위에 올려 놓는 방식으로 충전을 하게 되는데 충전하려는 기기가 대부분 모바일 기기로 스마트 폰이 대표적인 기기라고 할 수 있다.
또한, 스마트 폰에 연결되는 수신부는 스마트 폰을 감싸는 케이스 형태로 구성되어 스마트 폰과 일체형으로 사용자가 항상 스마트 폰과 함께 휴대하지만 충전을 하지 않는 때에는 단순히 스마트 폰의 외부 보호기능만으로 사용된다.
무선충전 기술에서 송신부는 한 개의 기기를 충전하는 것과 다수개의 기기를 충전할 수 있도록 설계되며, 송신부 위에 수신부를 올려 놓을 경우에 중심부가 서로 일치되도록 송신부와 수신부의 코일 중심부에 자석이 설치된 제품과 자석을 채용하지 않은 제품들이 출시되고 있다.
여기서, 코일의 중심부에 자석을 채용하지 않은 경우에 송신부와 수신부의 중심이 서로 맞지 않게 되어 전력 전송 효율이 떨어지게 되고, 일정한 수준 이하로 효율이 떨어지면 충전을 중단시키도록 설계되는 것이 일반적이다.
다양한 무선충전 장치가 보급되면서 이를 설치한 상점이나 음식점에서 무선충전은 고객이 앉은 자리에서 수행하고 대금의 결제는 계산대에서 해야 하므로 서비스 제공자의 입장에서는 메뉴의 제공을 위해 고객이 앉은 자리로 직접 방문하거나 혹은 전자 메뉴판을 고객의 자리 마다 설치해야 하는 문제점이 있다.
또한, 전시장이나 상점 등에서 소비자에게 정보를 전달하기 위해서 RFID 태그나 바코드, QR코드 등을 사용하게 되는데 이런 경우에 전달하는 정보가 한정적이고 특정한 경우에는 통신망을 통해서 추가적인 정보를 다운로드 받아 사용해야 하는 불편함이 있었다.
Non-contact smart cards have a proximity sensing scheme that complies with the ISO / IEC 14443A and 14443B standards, and an ISO 15693 standard with more recognizable proximity distances, and Philips developed the ISO 14443A standard.
Smart cards are largely divided into contact and contactless types, and are also used in a combination of contact and contactless types. Smart cards differ in encryption scheme, memory size, memory file system, and data transfer rate depending on the range used. However, the same protocol is used for the transmission protocol of signals (ISO14443A-Part4).
Near Field Communication (NFC) technology, on the other hand, follows the standard of ISO18000-3 and integrates the standard of ISO14443, the standard for contactless smart cards. The chip that implements Near Field Communication (NFC) supports both smart card read and write mode and card interface mode, so it can be used as a smart card and also as a wireless communication device between the same devices. This is possible. The NFC chip can download data over the wire or upload it to a connected host device, depending on the purpose of use.
The wireless charging technology was established in 2011 by the Association to standardize the specifications of wireless charging products, the wireless charging specification version 1.0 was released. Wireless charging technology transmits power by changing the magnetic field by changing the current in the coil of the transmitter and generating current by the change of the magnetic field in the coil of the receiver. This method is similar to the method of the contactless smart card. Can be seen.
The power transmission efficiency of the wireless charging technology depends on how closely magnetic induction is achieved by placing the centers of the transmitter and receiver close together so that the power transmission efficiency depends on the characteristics of the material shielding one side of the coil. Will receive. The wireless charging system generally includes a transmitter connected to a wire and a receiver designed integrally with the device to be charged independently of the transmitter.
In the wireless charging technology, the receiver is usually connected to a device to be charged and placed on the transmitter to charge. Most of the devices to be charged are mobile devices, and a smartphone is a representative device.
In addition, the receiving unit connected to the smart phone is configured in the form of a case surrounding the smart phone is integrated with the smart phone, the user always carry with the smart phone, but do not charge, it is simply used only as an external protection function of the smart phone.
In the wireless charging technology, the transmitter is designed to charge one device and to charge multiple devices, and when the receiver is placed on the transmitter, the magnet is installed in the coil center of the transmitter and the receiver so that the centers coincide with each other. Products that do not employ the product are being released.
Here, when the magnet is not used in the center of the coil, the centers of the transmitter and the receiver are not matched with each other, so that the power transmission efficiency is lowered, and when the efficiency drops below a certain level, it is generally designed to stop charging.
As various wireless charging devices are spreading, wireless charging should be performed at the customer's seat and payment should be made at the checkout counter in the store or restaurant where the customer is installed. Or there is a problem that you need to install the electronic menu board for each customer seat.
In addition, RFID tags, barcodes, and QR codes are used to convey information to consumers in exhibition halls and stores. In this case, the information to be delivered is limited, and in particular, it is inconvenient to download and use additional information through a communication network. there was.
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본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 교통카드, 선불카드, 출입관리 카드, 티머니 카드, 전자지갑 등으로 사용이 가능하며, 카드 리더기(Reader)로도 사용이 가능한 NFC(Near Field Communication) 디바이스와 무접점 무선충전 시스템을 결합하고 무선충전 수신부와 송신부를 스마트 폰과 연결하여 사용할 수 있도록 된 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention has been created to improve the conventional problems as described above, and can be used as a traffic card, prepaid card, access management card, T-money card, electronic wallet, etc., NFC (which can also be used as a card reader) Near Field Communication) The purpose of the present invention is to provide a wireless charging system equipped with a near field communication function that allows a device and a contactless wireless charging system to be connected and a wireless charging receiver and a transmitter to be connected to a smartphone.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템은 무선충전 송수신기를 내장하여 전력 송신과 전력 수신이 동시에 이루어지는 무선충전 송수신판(Transceiving plate)을 다수개 적층시켜 하측의 무선충전 송수신판을 통해 상측의 무선충전 송수신판을 충전시키며 각 무선충전 송수신판은 방수 처리되고, 상기 무선충전 송신기는 전력 송신부와, 전력 송신과 통신을 위해 사용하는 제1 코일부, 제1 코일부에 전류를 공급하고 감지하는 전류공급부, 코일에 공급하는 전류를 제어하고 통신 신호를 제어하는 제어부, 송신부 내부에 전력을 분배 공급하는 전원부, 외부에서 전력이 입력되는 전원 입력부, 송신부의 외부와 데이터를 주고 받기 위해 구비된 NFC 디바이스, NFC 디바이스가 외부 기기와 데이터를 주고 받기 위해 사용하는 제2 코일부, NFC 디바이스에서 입출력되는 데이터를 암호화하는 암호화부, NFC 디바이스가 외부와 직접 통신하는 NFC 인터페이스를 포함하며, 상기 무선충전 수신기는 전력 수신부와 수신된 전력을 처리하는 수신 전력 처리부, 수신부와 연결된 기기를 충전하는 충전 회로, 수신부 내에 구현된 NFC 디바이스, NFC 디바이스가 외부와 통신을 위해 사용하는 안테나, 수신부와 연결된 기기와 유선 통신을 위한 입출력 브릿지, NFC 디바이스에서 입출력되는 데이터를 암호화하는 암호화부, 오디오신호를 무선 전송하는 무선 오디오 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 무선충전 송수신부에는 외부 기기를 유선 충전할 수 있도록 충전회로가 결합되어 유선 충전과 무선충전이 동시에 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 무선충전 송수신부에는 외부에서 전력이 공급되지 않는 상태에서도 유선 충전과 무선충전을 할 수 있도록 재 충전이 가능한 배터리가 결합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 무선충전 송수신판은 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지 체인(Daisy Chain)으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 것을 특징으로 한다.
Wireless charging system with a short-range wireless communication function according to the present invention for achieving the above object by stacking a plurality of wireless charging transceiver (Transceiving plate) in which the power transmission and power reception at the same time by embedding a wireless charging transceiver Charges the wireless charging transceiver of the upper side through the wireless charging transceiver of the lower side and each wireless charging transceiver is waterproof, the wireless charging transmitter is a power transmitter, a first coil unit for use in power transmission and communication, 1 Current supply unit for supplying and sensing current in the coil unit, a control unit for controlling the current supplied to the coil and control the communication signal, a power supply unit for distributing and supplying power to the transmission unit, a power input unit for inputting power from the outside, external to the transmission unit NFC device provided to exchange data with the device, NFC device to exchange data with external devices The second coil unit for use, an encryption unit for encrypting data input and output from the NFC device, NFC interface that the NFC device directly communicates with the outside, the wireless charging receiver receives the power receiving unit and processing the received power Power processing unit, charging circuit for charging the device connected to the receiver, NFC device implemented in the receiver, the antenna used by the NFC device to communicate with the outside, input and output bridge for wired communication with the device connected to the receiver, data input and output from the NFC device An encryption unit for encrypting, characterized in that it comprises a wireless audio transmission unit for transmitting an audio signal wirelessly.
The wireless charging transmission and reception unit of the present invention is characterized in that the charging circuit is combined to enable wired charging of external devices, so that wired charging and wireless charging can be performed simultaneously.
The wireless charging transceiver of the present invention is characterized in that the battery can be recharged to be recharged to enable the wired charging and wireless charging even when the power is not supplied from the outside.
The wireless charging transceiver of the present invention is characterized by configuring a wireless charging transceiver (Transceiver) in a daisy chain (Daisy Chain) to charge multiple transceivers with one transmitter.
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상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템은 무선충전 송수신부에 NFC 디바이스를 결합함으로써, 무선충전 수신부와 NFC디바이스가 내장된 스마트 폰이나 모바일 기기 등을 충전할 수 있고, 결재와 정보의 전송이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 무선충전 송수신부에 배터리와 수신기를 결합하여 스마트 폰을 유선 충전을 할 수 있으며, 서비스를 제공하는 업소에서는 하나의 송신기로 다중의 송수신기(Transceiver)를 충전할 수 있기 때문에 관리가 매우 용이하고, 방수 처리된 송수신기를 이용하는 경우에 실외의 날씨에 관계없이 조명이나 전열기 등의 전력 공급기기로 활용이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 제품을 전시하는 전시장이나 상점에서 고객에게 정보를 전달하거나 광고를 위해서 사용하는 정보 디스플레이 기기 혹은 RFID 태그, 바코드, QR코드 등을 사용하게 되는데, 무선충전 시스템의 송수신부를 활용하게 되면 많은 양의 정보를 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
Wireless charging system with a short-range wireless communication function according to the present invention configured as described above by charging the NFC device in the wireless charging transceiver, the wireless charging receiver and the NFC device with a built-in smart phone or mobile device can be charged, In addition, there is an advantage in that payment and transmission of information can be made.
In addition, the present invention can be wired charging the smart phone by combining the battery and the receiver in the wireless charging transceiver, the service provider can be managed because it can charge multiple transceivers (transceiver) with one transmitter. When using a transceiver that is very easy and waterproof, there is an advantage that it can be used as a power supply device such as lighting or a heater regardless of the outdoor weather.
In addition, the present invention uses an information display device or an RFID tag, a barcode, a QR code, etc. used for delivering information or advertising to customers in an exhibition hall or a store that displays a product. It will be able to deliver a large amount of information more efficiently.
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도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 무선충전 시스템의 전력 송신부에 NFC 디바이스와 유선 및 무선 통신 디바이스가 구성된 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 무선충전 시스템의 전력 송신부가 테이블에 삽입 설치되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 무선충전 시스템의 전력 송신부에 유선 충전회로와 재 충전이 가능한 배터리가 구성된 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 무선충전 시스템의 전력 송신부에 수신 전력 처리부와 충전 회로가 구성된 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 무선충전 시스템의 송수신기를 하나 이상 내장한 송수신판(Transceiving plate)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지 체인(Daisy Chain)으로 구성한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 무선충전 송수신기를 적층하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우를 설명하기 위한 충전 순서도이다.1 is a view showing the configuration of a wireless charging system having a short-range wireless communication function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view in which an NFC device and a wired and wireless communication device are configured in a power transmitter of the wireless charging system shown in FIG. 1.
6 is a view showing a state in which the power transmitter is inserted into the table of the wireless charging system according to the invention.
8 is a diagram illustrating a wired charging circuit and a battery capable of recharging the power transmitter of the wireless charging system illustrated in FIG. 2.
9 is a diagram illustrating a reception power processor and a charging circuit in a power transmitter of the wireless charging system shown in FIG. 8.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a transceiver plate having one or more transceivers of the wireless charging system shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a daisy chain with a wireless charging transceiver according to the present invention.
FIG. 12 is a charging flowchart illustrating a case in which multiple wireless transceivers are charged by one transmitter by stacking the wireless charging transceiver illustrated in FIG. 11.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템은, 예를 들어 스마트 폰과 독립적으로 존재하는 무선충전 시스템의 수신부를 스마트 폰과 같은 모바일 기기와 합체 기구물을 이용하여 합체하고, 전력 송신부와 함께 사용할 수 있도록 구성된 것으로, 무선충전 시스템의 전력 송신부(100)와, 무선충전 시스템의 수신부(120)와 스마트 폰을 합체시키는 합체 기구물(110), 무선충전 시스템의 수신부(120), 무선충전 시스템의 수신부 내에 구현된 수신 전력 처리부(121), 무선충전 시스템의 수신부 내에 구현되어 수신부와 합체된 스마트 폰이나 모바일 기기를 충전하는 충전 회로(122), 무선충전 시스템의 수신부 내에 구현된 NFC 디바이스(123), NFC(Near Field Communication) 디바이스가 외부와 통신을 위해 사용하는 안테나(124), 무선충전 시스템의 수신부가 합체된 스마트 폰이나 모바일 기기와 유선 통신을 위해 구현한 입출력 브릿지(125), 무선충전 시스템의 수신부에서 암호화를 담당하는 암호화부(126), 무선충전 시스템의 수신부에 구현된 무선 오디오 전송부(127), 무선충전 시스템의 수신부와 합체 기구물을 통해서 합체되는 스마트 폰이나 모바일 기기(130)를 포함한다.
상기 수신부(120)는 기구물(110)에 우선 고정되고, 수신부(120)와 기구물(110)이 결합된 상태에서 스마트 폰(120)을 하나로 결합할 수 있도록 케이스 형태로 설계되어 사용한다.
상기 수신부(120)는 수신부 코일과 정류회로(121) 그리고 충전을 위한 회로(122)를 기본적인 구성으로, 사용자의 불편을 해소하고 스마트 카드의 도용을 방지하기 위하여 NFC 디바이스(123)를 포함하고, NFC 디바이스(123)와 스마트 폰(130) 사이에 스마트 폰(130)에서 직접 NFC 디바이스(123)를 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(125)가 구비된다.
여기서, 상기 입출력 브릿지(125)는 스마트 폰(130)을 통해 NFC 디바이스(123)를 제어하기 위해 사용되는 통신 규격이 서로 일치하지 않을 경우, 이를 일치시켜주는 매칭(matching) 기능을 수행하며 스마트 폰(120)으로부터 발생되는 기타 제어 신호들을 전송하는 기능을 수행한다.
도 2는 도 1에 도시된 무선충전 시스템의 전력 송신부에 NFC 디바이스와 유선 및 무선 통신 디바이스가 구성된 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선충전 시스템의 전력 송신부에 NFC 디바이스와 유선 및 무선 통신 디바이스를 구현함으로써, 무선충전 기능이 수행되도록 하고, NFC 디바이스를 통해 데이터 송수신 그리고 유무선 네트워크 디바이스를 통해 통신이 가능한 무선충전 시스템의 전력 송신부에 관한 것으로, 무선충전 시스템의 전력 송신부(201)에 기구물이 합체된 무선충전 송신기(200), 무선충전 시스템의 전력 송신부(201), 무선충전 시스템에서 전력 송신과 통신을 위해 사용하는 제1 코일부(210), 전력 송신과 통신을 위한 코일과의 인터페이스 제1 통로(211), NFC 디바이스가 외부 기기와 데이터를 주고 받기 위해 사용하는 제2 코일부(212), NFC 디바이스와 코일과의 인터페이스 제2 통로(213), 제1 코일부(210)에 전류를 공급하고 감지하는 전류공급부(220), 코일에 공급하는 전류를 제어하고 통신 신호를 제어하는 제어부(230), 무선충전 시스템 전체를 제어하는 마이컴(240), 외부기기와 연결되는 인터페이스 라인(241), NFC 디바이스에서 입출력 되는 데이터를 암호화하는 암호화부(250), 무선충전 송신기가 원격지의 외부와 통신을 하기 위한 네트워크 디바이스(260), 외부와 연결되는 유무선 통신로(261), 송신부 내부에 전력을 분배 공급하는 전원부(270), 외부에서 전력이 입력되는 전원 입력부(271), 송신부의 외부와 데이터를 주고 받기 위해 구현된 NFC 디바이스(280), NFC(Near Field Communication) 디바이스가 외부와 직접 통신을 하는 NFC 인터페이스(281)를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 무선충전 시스템의 전력 송신부가 테이블에 삽입 설치되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선충전 시스템의 전력 송신부가 테이블에 삽입 또는 매립 설치된 것으로, 무선충전 수신기와 전력 송신부의 자기 결합의 효율을 높이기 위해 무선충전 수신기가 놓여야 할 위치를 알 수 있도록 코일의 위치가 인쇄된 테이블의 윗면 덮개(600), 테이블에 삽입 또는 매립되는 무선충전 시스템의 송신부(610), 무선충전 시스템의 송신부가 삽입 또는 매립될 수 있도록 테이블의 하단 판에 파여진 홈(620), 테이블의 하단 판(630), 삽입 또는 매립되는 전력 송신부 내의 코일이 위치하는 곳을 나타낸 위치 표시(640), 삽입 또는 매립되는 전력 송신부가 차지하는 영역을 나타내는 영역 표시(650)를 포함하여 구성된다.
도 8은 도 2에 도시된 무선충전 시스템의 전력 송신부에 유선 충전회로와 재 충전이 가능한 배터리가 구성된 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 무선충전 시스템의 전력 송신부에 유선 충전회로와 재 충전이 가능한 배터리가 구성된 것으로, 무선충전 시스템의 전력 송신부(810), 입력되는 전력을 내부에 분배 공급하는 전원부(820), 전원부(820)에서 전력을 공급받아서 외부의 기기를 유선으로 충전하기 위한 충전 회로(830), 전력 송신부의 외부에서 전원의 공급이 없는 상태에서도 송신기가 외부기기를 충전함에 있어서 무선충전 및 유선 충전을 수행할 수 있도록 결합된 재충전이 가능한 배터리(840), 송신기 내부에 전원을 공급하는 전원 입력부(Power Input Path, 851), 외부 기기를 유선으로 충전하기 위해 외부로 전력을 출력하는 전원 출력부(Power Output Path, 851)을 포함하여 구성된다.
도 9는 도 8에 도시된 무선충전 시스템의 전력 송신부에 수신 전력 처리부와 충전 회로가 구성된 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무선충전 시스템은 외부기기를 유선과 무선으로 충전을 할 수 있고 외부에서 전원 공급이 없는 상태에서도 외부기기를 유무선으로 충전을 할 수 있도록 내부에 배터리를 내장하고 있으며 외부에서 공급되는 전원이 유선이 아닌 무선으로도 가능한 송수신기(Transceiver, 900), 무선충전 시스템의 송수신기 내에 구현되어 스마트 폰이나 모바일 기기를 충전하는 충전 회로(910), 무선충전 시스템의 송수신기 내에 구현된 수신부(920)를 포함하여 구성된다.
도 10은 도 9에 도시된 무선충전 시스템의 송수신기를 하나 이상 내장한 송수신판(Transceiving plate)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 송신판(Transceiving plate)은 송수신 판의 윗면 커버(Cover, 1000), 다수의 무선충전 송수신기(Transceiver, 1010), 송수신기가 삽입 또는 내장되는 삽입 홈(1020), 송수신 판의 아랫면 커버(Cover, 1030), 송수신 판의 윗면 커버에 인쇄된 전력 송신점(Transmitting spot, 1040), 송수신 판의 윗면 커버에 인쇄된 전력 송신 영역(area, 1050), 무선충전 송수신기의 송신과 수신의 방향을 설명하는 그림 표시(1060)를 포함하여 구성된다.
도 11은 본 발명에 따른 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지 체인(Daisy Chain)으로 구성한 도면으로 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지 체인(Daisy Chain)으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우를 나타낸 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 참조번호(1100)은 유선 전력 송신기와 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지체인으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기 내부의 배터리를 충전하는 경우를 나타낸 것이고, 참조번호(1150)은 하나의 유선 전력 송신기 위에 다수의 무선충전 송신기를 적층해서 비치하여 첫번째 무선충전 송수신기부터 N번째 무선충전 송수신기까지 충전이 가능한 경우를 나타낸 것이다.
또한, 무선충전 송수신기(Transceiver)의 데이지 체인(Daisy Chain) 구성은, 배터리를 구성된 무선충전 송수신기(Transceiver)를 내장한 송수신 판(Transceiving plate, 1110), 무선충전 송수신판(Transceiver) 위에 인쇄된 송신점(Transmitting spot, 1120), 무선충전 송수신판 위에 인쇄된 전력 송신 영역(1130), 유선 전력 송신기(1140)를 포함하여 구성된다.
도 12는 도 11에 도시된 무선충전 송수신기를 적층하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우를 설명하기 위한 충전 순서도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 송신기에서 송수신기 #1의 존재 여부를 판단하는 단계(1210), 송수신기 #1의 존재를 확인하고 송수신기 #1을 충전하는 단계(1211), 송수신기 #1의 충전 상태를 확인하는 단계(1220), 송수신기 #2의 충전 상태가 일정수준 이상 인지를 확인하는 단계(1230), 송수신기 #N의 충전 상태가 일정수준 이상인지를 확인하는 단계(1240), 송수신기 #1의 충전 상태가 일정수준 이상인 경우 송수신기 #2의 존재 여부를 확인하는 단계(1250), 송수신기 #2의 존재를 확인하고 #2를 충전하는 단계(1260), 송수신기 #1의 충전 상태가 일정수준 이하로 떨어지는 경우에 송수신기 #2의 충전을 중단하는 단계(1270), 송수신기 #1이 #2를 충전함에 따라서 #1의 충전량이 줄어들게 되는데 일정수준 이하로 줄어드는지를 확인하는 단계(1280)를 포함하여 이루어진다.
즉, 송신기는 송수신판#1이 있는지 여부를 확인한 후, 충전을 시작하고 송수신기 #1이 일정수준 이상이 충전이 되면, 송수신기 #2이 있는지 여부를 확인한 후, 송수신기 #1은 송수신기 #2를 충전하기 시작한다. 여기서, 충전을 함에 따라서 송수신기 #1의 충전량이 일정 수준 이하로 떨어지게 되면, 송수신기 #1은 송수신기 #2의 충전을 중단하고 자신의 충전량이 일정수준 이상이 될 때까지 송수신기 #2의 충전을 중단하다가, 일정수준 이상이 되면 다시 송수신기 #2의 충전을 시작한다. 이후, 송수신기 #N까지 충전하는 방식은 동일하게 반복된다. 이와 같이 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템은 송신부를 NFC 디바이스가 결합된 형태로 구현하여 무선충전 시스템의 수신부와 NFC디바이스가 내장된 스마트 폰이나 모바일 기기를 위한 무선충전 송신기나 카드 리더기로 사용하게 되면 이 송신부를 통해 스마트 폰을 충전함은 물론 결재와 정보의 전송을 동시에 할 수 있는 장점이 있다.
예를 들어 일반 음식점에서 구현한 송신기를 각 자리마다 사용하게 되면 사용자의 스마트 폰을 충전시킴은 물론 결제도 한 자리에서 가능하고 또한 업소에서 제공되는 메뉴나 기타의 정보를 전송할 수 있어서 업소에서는 별도의 전자 메뉴판 등이 필요 없게 되고 계산대에서의 복잡함을 없앨 수 있다.
또한 제품을 전시하는 전시장이나 상점에서 고객에게 정보를 전달하거나 광고를 위해서 사용하는 정보 디스플레이기기 혹은 RFID 태그, 바코드, QR코드 등을 사용하게 되는데, 본 발명에서 제시한 무선충전 시스템의 송신부와 수신부를 활용하게 되면 많은 양의 정보를 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a view showing the configuration of a wireless charging system having a short-range wireless communication function according to an embodiment of the present invention.
As shown in Figure 1, the wireless charging system with a short-range wireless communication function according to an embodiment of the present invention, for example, a mobile device such as a smart phone receiving unit of the wireless charging system that exists independently of the smart phone And a coalescing apparatus using a coalescing mechanism and configured to be used with a power transmitter, the
The
The
In this case, the input /
FIG. 2 is a view in which an NFC device and a wired and wireless communication device are configured in a power transmitter of the wireless charging system shown in FIG. 1.
As shown in Figure 2, by implementing a wired and wireless communication device with the NFC device in the power transmission unit of the wireless charging system, the wireless charging function is performed, and the data transmission and reception through the NFC device and communication through the wired and wireless network device is possible The power transmission unit of the wireless charging system, the wireless charging transmitter 200, the apparatus is incorporated in the power transmission unit 201 of the wireless charging system, the power transmission unit 201 of the wireless charging system, the power transmission and communication in the wireless charging system First coil unit 210 for use, interface with coil for power transmission and communication, first passage 211, second coil unit 212 for NFC device to exchange data with external device, NFC Interface between the device and the coil The second passage 213, the current supply unit 220 for supplying and sensing the current to the first coil unit 210, to supply the coil Control unit 230 to control the current and control the communication signal, the microcomputer 240 to control the entire wireless charging system, the interface line 241 connected to the external device, the encryption unit 250 for encrypting data input and output from the NFC device ), A network device 260 for the wireless charging transmitter to communicate with the outside of the remote site, a wired and wireless communication path 261 connected to the outside, a power supply unit 270 for distributing and supplying power to the transmitter, the power is input from the outside The power input unit 271, the NFC device 280 implemented to exchange data with the outside of the transmitter, and a near field communication (NFC) device include an NFC interface 281 in direct communication with the outside.
6 is a view showing a state in which the power transmission unit is inserted into the table of the wireless charging system according to the present invention.
As shown in Figure 6, the power transmitter of the wireless charging system according to the present invention is inserted or embedded in the table, the position to place the wireless charging receiver to increase the efficiency of the magnetic coupling of the wireless charging receiver and the power transmitter. The
8 is a diagram illustrating a wired charging circuit and a battery capable of recharging the power transmitter of the wireless charging system illustrated in FIG. 2.
As shown in FIG. 8, a wired charging circuit and a battery capable of recharging are configured in the power transmitter of the wireless charging system. The
9 is a diagram illustrating a reception power processor and a charging circuit in a power transmitter of the wireless charging system shown in FIG. 8.
As shown in Figure 9, the wireless charging system of the present invention can be used to charge the external device by wire and wireless, and a battery inside to allow the external device to charge the wired or wireless even in the absence of power supply from the outside The power supplied from the outside is also implemented in the transceiver (Transceiver, 900) that can be wirelessly, not wired, the wireless charging system transceiver to charge the smart phone or
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a transceiver plate having one or more transceivers of the wireless charging system shown in FIG. 9.
As shown in FIG. 10, the transmitting plate includes a top cover (Cover, 1000) of a transceiver plate, a plurality of wireless charging transceivers (Transceiver, 1010), an
FIG. 11 is a diagram illustrating a daisy chain of a wireless charging transceiver according to the present invention, and a daisy chain of a wireless charging transceiver to charge multiple transceivers with one transmitter. The case is shown.
As shown in FIG. 11,
In addition, the daisy chain configuration of the wireless charging transceiver (Transceiver) is a transmission plate (transceiving plate, 1110) with a built-in wireless charging transceiver (transceiver) consisting of a battery, the transmission printed on the wireless charging transceiver (Transceiver) It comprises a point (Transmitting spot, 1120), a
FIG. 12 is a charging flowchart illustrating a case in which multiple wireless transceivers are charged by one transmitter by stacking the wireless charging transceiver illustrated in FIG. 11.
As shown in FIG. 12, in
That is, the transmitter checks whether the
The wireless charging system having a short range wireless communication function according to the present invention configured as described above implements a transmitter in a form in which a NFC device is coupled to wireless charging for a smartphone or a mobile device in which a receiver and an NFC device of the wireless charging system are built-in. When used as a transmitter or a card reader, it has the advantage of charging the smartphone through this transmitter as well as allowing payment and transmission of information at the same time.
For example, if you use a transmitter implemented in a general restaurant for each seat, you can not only charge the user's smartphone, but also pay in one place, and also can send menus or other information provided by the store. It eliminates the need for an electronic menu board and eliminates the complexity at the checkout counter.
In addition, an information display device or an RFID tag, a barcode, a QR code, or the like, used for delivering information or advertising to a customer at an exhibition hall or a store displaying a product, is used for transmitting and receiving a wireless charging system. When used, it is possible to deliver a large amount of information more efficiently.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. , Alteration, substitution or addition, etc.
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Claims (13)
상기 무선충전 송신기는 전력 송신부와, 전력 송신과 통신을 위해 사용하는 제1 코일부, 제1 코일부에 전류를 공급하고 감지하는 전류공급부, 코일에 공급하는 전류를 제어하고 통신 신호를 제어하는 제어부, 송신부 내부에 전력을 분배 공급하는 전원부, 외부에서 전력이 입력되는 전원 입력부, 송신부의 외부와 데이터를 주고 받기 위해 구비된 NFC 디바이스, NFC 디바이스가 외부 기기와 데이터를 주고 받기 위해 사용하는 제2 코일부, NFC 디바이스에서 입출력되는 데이터를 암호화하는 암호화부, NFC 디바이스가 외부와 직접 통신하는 NFC 인터페이스를 포함하며,
상기 무선충전 수신기는 전력 수신부와 수신된 전력을 처리하는 수신 전력 처리부, 수신부와 연결된 기기를 충전하는 충전 회로, 수신부 내에 구현된 NFC 디바이스, NFC 디바이스가 외부와 통신을 위해 사용하는 안테나, 수신부와 연결된 기기와 유선 통신을 위한 입출력 브릿지, NFC 디바이스에서 입출력되는 데이터를 암호화하는 암호화부, 오디오신호를 무선 전송하는 무선 오디오 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템.Built-in wireless charging transceiver to stack a plurality of wireless charging transceiver (Transceiving plate) that is a power transmission and power reception at the same time to charge the wireless charging transceiver of the upper side through the wireless charging transceiver of the lower side, each wireless charging transceiver Waterproof,
The wireless charging transmitter includes a power transmitter, a first coil unit used for power transmission and communication, a current supply unit supplying and sensing a current in the first coil unit, a control unit controlling a current supplied to the coil and controlling a communication signal. , A power supply unit for distributing and supplying power to the transmitter unit, a power input unit through which power is input from the outside, an NFC device provided to exchange data with the outside of the transmitter unit, and a second nose used by the NFC device to exchange data with an external device. Some, an encryption unit for encrypting data input and output from the NFC device, NFC device includes an NFC interface that directly communicates with the outside,
The wireless charging receiver includes a power receiving unit and a receiving power processor for processing the received power, a charging circuit for charging the device connected to the receiving unit, an NFC device implemented in the receiving unit, an antenna used by the NFC device to communicate with the outside, connected to the receiving unit Input / output bridge for wired communication with the device, an encryption unit for encrypting data input and output from the NFC device, a wireless charging system with a short-range wireless communication function, characterized in that it comprises a wireless audio transmission unit for transmitting an audio signal.
상기 무선충전 송수신기에는 외부 기기를 유선 충전할 수 있도록 충전회로가 결합되어 유선 충전과 무선충전이 동시에 이루어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템.The method of claim 1,
The wireless charging transceiver is a wireless charging system having a short-range wireless communication function, characterized in that the wired charging and wireless charging can be performed at the same time by combining a charging circuit to charge the external device wired.
상기 무선충전 송수신기에는 외부에서 전력이 공급되지 않는 상태에서도 유선 충전과 무선충전을 할 수 있도록 재 충전이 가능한 배터리가 결합된 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템.3. The method of claim 2,
The wireless charging transceiver is a wireless charging system with a short-range wireless communication function, characterized in that the battery can be recharged to recharge the wired charging and wireless charging even when no power is supplied from the outside.
상기 무선충전 송수신판은 무선충전 송수신기(Transceiver)를 데이지 체인(Daisy Chain)으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신 기능이 구비된 무선충전 시스템.
The method of claim 3, wherein
The wireless charging transceiver includes a wireless charging transceiver (Transceiver) in a daisy chain (Daisy Chain) wireless charging system with a short-range wireless communication function, characterized in that for charging multiple transceivers in one transmitter.
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