KR100436684B1 - 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 - Google Patents
전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치에 관한 것으로, 컴퓨터로부터 전류를 수신하고 상기 컴퓨터와 유선으로 데이터를 주고받는 제1 입출력부; 상기 제1 입출력부에 전기적으로 연결된 제어부; 상기 제어부의 제어하에 상기 제1 입출력부로부터 출력되는 직류 전압을 펄스 형태로 변환하는 전력변환부; 상기 전력변환부로부터 출력되는 전압을 받아서 전자기장을 발생하는 제1 코일; 및 상기 제어부에 연결되며 광 신호를 송수신하는 제1 광신호 송수신부를 구비하는 송신 장치와, 상기 전자기장을 수신하여 교류 전압을 발생하는 제2 코일; 상기 제1 광신호 송수신부와 광신호를 송수신하는 제2 광신호 송수신부; 상기 제2 코일로부터 출력되는 교류 전압을 받아서 동작하며, 상기 제2 광신호 송수신부와 데이터를 주고받는 제2 입출력부; 및 상기 제2 입출력부로부터 전달되는 데이터를 저장하는 대용량 메모리를 구비하는 수신 장치를 구비함으로써 송신 장치와 수신 장치는 상호간에 전력 및 데이터를 무선으로 오동작없이 전송할 수 있다.
Description
본 발명은 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치에 관한 것으로서, 특히 대용량의 데이터를 저장하며 고속으로 데이터를 송수신하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치에 관한 것이다.
유선을 이용하여 상호 연결된 데이터 송수신 장치는 그 제조가 용이하며, 별도의 전력 송신이나 고속의 데이터 전송 등에 별도의 장비나 많은 기술이 투입되지 않는 장점이 있어 개발이 용이하다. 하지만 이와 같은 데이터 송수신 장치는 유선을 이용하여 연결되어야 한다는 한계성 때문에 혹독한 환경 등 폭넓은 분야에서 활용이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
유선 방식의 한계성을 나열하면 다음과 같다.
1. 컴퓨터와 직접 연결되지 위해 외부에 노출된 전기적 접점과 기계적 장치가 필요하다.
2. 전기적 접점이 외부에 노출됨으로써 외부 접점의 오염이나 습기 등에 의해 오동작이나 데이터 손실이 발생할 가능성이 크다.
3. 접점의 마모 등에 의해 기기가 작동 불능 상태가 되거나 오동작할 가능성이 많다.
위에 나열한 단점으로 인해 유선을 이용한 데이터 송수신 장치는 산업용, 의료용, 군사용 등 열악한 환경에서 정확히 동작해야하는 용도에는 응용되지 못하고 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상기 단점들을 해결하기 위한 것으로서 전력 및 데이터 무선으로 송수신하며 대용량 데이터 저장 및 고속으로 데이터를 송수신하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 중 송신 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 중 수신 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수신 장치의 완제품의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 송신 장치 중 제1 코일의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 수신 장치의 제2 코일 및 제2 입출력부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 코일 및 입출력부의 제1 실시예의 측면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 코일 및 입출력부의 제2 실시예의 측면도이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,
컴퓨터로부터 전류를 수신하고 상기 컴퓨터와 유선으로 데이터를 주고받는 제1 입출력부; 상기 제1 입출력부에 전기적으로 연결된 제어부; 상기 제어부의 제어하에 상기 제1 입출력부로부터 출력되는 직류 전압을 펄스 형태로 변환하는 전력변환부; 상기 전력변환부로부터 출력되는 전압을 받아서 전자기장을 발생하는 제1 코일; 및 상기 제어부에 연결되며 광 신호를 송수신하는 제1 광신호 송수신부를 구비하는 송신 장치와,
상기 전자기장을 수신하여 교류 전압을 발생하는 제2 코일; 상기 제1 광신호 송수신부와 광신호를 송수신하는 제2 광신호 송수신부; 상기 제2 코일로부터 출력되는 교류 전압을 받아서 동작하며, 상기 제2 광신호 송수신부와 데이터를 주고받는 제2 입출력부; 및 상기 제2 입출력부로부터 전달되는 데이터를 저장하는 대용량 메모리를 구비하는 수신 장치를 구비하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치를 제공한다.
바람직하기는, 상기 제2 입출력부는 상기 제2 코일로부터 발생되는 교류 전압이 소정 레벨보다 높거나 낮을 경우 그 내용을 상기 제1 및 제2 광신호 송수신부들을 통하여 상기 제어부로 피드백시켜서 상기 제어부로 하여금 상기 제1 코일로부터 발생되는 전자기장의 크기를 조정하게 함으로써 상기 전자기장의 크기는 항상 일정하게 유지된다.
바람직하기는 또한, 상기 제1 및 제2 광신호 송수신부들은 적외선을 사용하여 상기 광신호를 송수신한다.
바람직하기는 또한, 상기 제2 입출력부는 상기 제2 코일이 상기 제1 코일에 근접하지 않는 상태에서 입력되는 외부 전자기장을 차단하며 항상 일정한 전압을 발생하는 정전압부를 구비한다.
바람직하기는 또한, 상기 송신 장치는 상기 제1 입출력부, 제어부, 전력변환부, 제1 코일, 및 제1 광신호 송수신부를 포함하는 본체를 구비하며, 상기 본체의 일 측면에는 슬롯이 형성되며, 상기 제1 코일은 상기 슬롯의 내측면을 둘러싸도록 상기 본체에 내장되어 감겨진다.
바람직하기는 또한, 상기 제2 코일은 기판; 상기 기판의 상하에 형성되며 상호 전기적으로 연결된 제1 금속막; 및 상기 제1 금속막을 둘러싸는 금속선을 구비하며, 상기 제2 코일이 상기 슬롯에 입력될 경우 상기 제1 코일로부터 발생한 전자기장이 상기 제2 코일로 유도되어 상기 제2 코일로부터 교류 전압이 발생된다.
바람직하기는 또한, 상기 제2 입출력부는 상기 기판의 일면에 형성되며 상기 제1 금속막과 전기적으로 단절된 제2 금속막에 구성되며, 상기 금속선의 양단이 상기 제2 입출력부의 입력단에 전기적으로 연결된다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 중 송신 장치의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 송신 장치(101)는 제1 입출력부(111), 제어부(121), 전력변환부(131), 제1 코일(141) 및 제1 광신호 송수신부(151)를 구비한다.
제1 입출력부(111)는 USB(Universal Serial Bus) 케이블을 통하여 컴퓨터(미도시)와 연결된다. 제1 입출력부(111)는 상기 컴퓨터로부터 상기 USB 케이블을 통하여 전송되는 전류를 수신하며, 상기 컴퓨터와 상기 USB 케이블을 통하여 데이터를 주고받는다.
제어부(121)는 제1 입출력부(111)에 전기적으로 연결되며, 제1 입출력부(111)와 데이터를 주고받는다. 제어부(121)는 CPU(Central Processing Unit), 마이크로프로세서(Microprocessor) 등 제어 기능을 갖는 장치로 구성한다.
전력변환부(131)는 제어부(121)와 제1 입출력부(111)와 전기적으로 연결된다. 전력변환부(131)는 제어부(121)의 제어를 받아서 제1 입출력부(111)로부터 출력되는 직류 전압을 펄스 형태로 변환하여 출력한다. 전력변환부(131)는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 장치를 구비하여 직류 전압을 펄스 형태로 변환한다.
제1 코일(141)에는 전력변환부(131)로부터 출력되는 전압이 인가될 때 제1코일(141) 주변에는 전자기장이 발생한다.
제1 광신호 송수신부(151)는 제어부(121)에 전기적으로 연결되며, 제어부(121)로부터 전송된 전기적 신호를 광 신호, 예컨대 적외선 신호로 변환하여 수신 장치(도 2의 201)로 송출하며, 수신 장치(201)로부터 전송된 광 신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하여 제어부(121)로 전송한다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 중 수신 장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 수신 장치(201)는 제2 코일(241), 제2 광신호 송수신부(251), 제2 입출력부(211) 및 메모리(221)를 구비한다.
제2 코일(241)은 송신 장치(도 1의 101)로부터 발생하는 전자기장을 수신하여 교류 전압을 발생한다. 제2 코일(241)은 제1 코일(도 1의 141)에 근접할 때 제1 코일(141)로부터 발생하는 전자기장을 수신할 수 있다.
제2 광신호 송수신부(251)는 제1 광신호 송수신부(도 1의 151)와 광신호를 송수신한다. 제2 광신호 송수신부(251)는 제2 입출력부(211)에서 전송되는 데이터 즉, 전기적 신호를 광신호, 예컨대 적외선 신호로 변환하여 제1 광신호 송수신부(151)로 송신하며, 제1 광신호 송수신부(151)로부터 송신되는 광신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하여 제2 입출력부(211)로 전송한다.
제2 입출력부(211)는 제2 코일(241)로부터 출력되는 교류 전압을 받아서 이를 직류 전압으로 정류하여 동작전원으로서 사용하며, 제2 광신호 송수신부(251)에서 전송하는 데이터를 메모리(221)에 저장하며, 제2 광신호 송수신부(251)에서 전송하는 데이터에 포함된 명령에 따라 메모리(221)에 저장된 데이터를 제2 광신호송수신부(251)로 전송한다. 제2 입출력부(211)는 제2 코일(241)로부터 발생되는 교류 전압이 소정 레벨보다 높거나 낮을 경우 그 내용을 제2 광신호 송수신부(251)를 통하여 제어부(도 1의 121)로 피드백시키며, 제어부(121)는 상기 피드백된 정보에 따라 제1 코일(도 1의 141)로부터 발생되는 전자기장의 크기를 조정한다. 따라서, 제1 코일(141)로부터 발생되는 전자기장의 크기는 항상 일정하게 유지되며 그에 따라 제2 코일(241)에서 발생되는 교류 전압의 크기도 항상 일정하게 된다.
제2 입출력부(211)는 제2 코일(241)이 제1 코일(141)에 근접하지 않는 상태에서 입력되는 외부 전자기장을 차단하고 항상 일정한 전압을 발생하는 정전압부(미도시)를 구비한다.
메모리(221)는 제2 입출력부(211)로부터 직류 전압을 받아서 동작하며, 제2 입출력부(211)로부터 전달되는 데이터를 저장한다. 메모리(221)는 여러 가지 방식으로 구성할 수 있으며, 일 예로 플래시 메모리 장치(Flash memory device)로 구성할 수 있다. 플래시 메모리 장치는 대용량의 데이터를 저장하는 능력을 갖는다.
도 3은 도 2에 도시된 수신 장치의 완제품의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 수신장치(201)는 단단한 물질(311), 예컨대 플라스틱에 의해 밀봉되므로 내구성이 강하고 외부 충격에 강하다.
도 4는 도 1에 도시된 송신 장치 중 제1 코일의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 송신 장치(도 1의 101)는 본체(411)를 구비하며, 본체(411)의 일 측면에는 슬롯(4210이 형성되며, 제1 코일(도 1의 141)은 슬롯(411)의 내측면을 둘러싸도록 본체에 내장되어 감겨진다. 본체(411)는 도 1에도시된 제1 입출력부(111), 제어부(121), 전력변환부(131), 제1 코일(141), 및 제1 광신호 송수신부(151)를 내장한다.
도 5는 도 2에 도시된 수신 장치의 제2 코일 및 제2 입출력부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 제2 코일(241)은 기판(511), 제1 금속막(521) 및 금속선(531)을 구비한다.
제1 금속막(521)은 기판(511)의 상하면에 형성되며 기판(511)의 내부를 관통하는 금속선(도 6의 605)에 의해 상호 전기적으로 연결된다. 제1 금속막(521)은 전도체 예컨대 구리, 알루미늄 등으로 형성된다.
금속선(531)은 제1 금속막(521)을 소정 간격을 두고 소정 횟수로 둘러싼다. 금속선(531)은 구리와 같은 도전성이 좋은 금속선으로 제조된다.
제2 코일(241)이 슬롯(도 3의 421)에 입력될 때 제1 코일(도 4의 141)로부터 발생한 전자기장이 제2 코일(241)로 유도되어 제2 코일(241)로부터 교류 전압이 발생된다.
제2 입출력부(도 2의 211)는 기판(511)의 일면, 예컨대 상부면에 형성된 제2 금속막(523)에 구성된다. 제2 금속막(523)은 제1 금속막(521)과 전기적으로 단절된 상태이며, 금속선(531)의 양단이 제2 입출력부(211)의 입력단에 전기적으로 연결됨에 따라 제2 입출력부(211)는 제2 코일(241)로부터 교류 전압을 전달받아서 동작 전원으로서 사용한다. 제2 금속막(523)은 구리, 알루미늄 등의 전도체로 구성된다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 코일 및 입출력부의 제1 실시예의 측면도이다. 도 6을 참조하면, 제2 금속막(523)은 기판(511)의 일면, 예컨대 상부에만 형성된다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 코일 및 입출력부의 제2 실시예의 측면도이다. 도 7을 참조하면, 제2 금속막(523)은 기판(511)의 양면, 예컨대 기판(511)의 상부면과 하부면의 2군데에 형성된다. 이 때, 기판(511)의 상부의 금속막과 기판(511)의 하부의 금속막은 기판(511)의 내부를 통과하는 금속선(711)에 의해 상호 전기적으로 연결된다. 제2 입출력부(211)의 회로 용량이 크거나, 제2 입출력부(211)의 크기를 축소시키기 위하여 금속막(523)의 크기가 작아질 경우, 도 7과 같이 기판(511)의 양면에 금속막(523)을 형성하여 제2 입출력부(211)를 회로적으로 구성한다.
도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 대용량의 메모리(221)를 갖는 수신 장치(도 2의 201)를 컴퓨터와 전기적/기계적으로 접촉시키지 않고 무선으로 통신하도록 구성함으로써 전기적/기계적인 접촉으로 인한 오동작을 방지한다. 또, 수신 장치(201)를 별도로 구성하여 완전 밀폐시킴으로써 내구성이 강하게 되어 일반적인 컴퓨터 환경뿐만 아니라 통신 환경이 열악한 산업, 의료, 군사 등에도 적합하게 사용될 수 있다. 또한, 송신 장치(도 1의 101)와 수신 장치(201)는 상호간에 적외선신호를 사용하여 데이터 통신을 수행함으로써 데이터 통신 속도가 매우 빨라진다. 예컨대, 저속일 때 1.5[Mbps]이지만, 기본적으로 12[Mbps]의 통신 속도를 나타낸다.
본 발명의 송수신 장치의 사용 분야도 다양해진다. 수신 장치(201)를 의료용으로 활용할 경우, 환자의 디지털 X-RAY 사진이나, CT 사진, 기타 병의 내력 등을 수신 장치에 저장하여 환자가 목걸이 형태로 목에 걸고 있을 경우 상기 환자가 응급 상황에 처했을 경우 기존에 치료를 받던 병원에 자료를 요청하지 않고도 상기 환자의 병력을 아무 병원에서나 확인할 수 있어 신속한 치료와 처치를 받을 수 있어 자칫 위급해 질 수 있는 환자의 목숨을 구하는데 큰 역할을 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 송수신 장치를 보안에 적용할 경우 수신 장치(201) 소유자의 지문 데이터와 각종 보안 코드를 수신 장치(201)에 저장하였다가 상기 소유자의 보안 코드와 지문 등을 수신 장치에 기 저장된 지문 데이터와 암호, 본인이 직접 현장에서 입력한 지문과 암호, 또한 출입문의 보안 장비에 저장되어있는 지문과 암호를 서로 삼중 비교할 수 있으므로 보다 철저한 보안을 유지할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 송수신 장치는 산업용과 군사, 정보 등의 용도에 두루 사용될 수 있다.
Claims (9)
- 일 측면에 슬롯이 형성된 송신 본체;상기 송신 본체의 내부에 설치되며, 컴퓨터로부터 전류를 수신하고 상기 컴퓨터와 유선으로 데이터를 주고받는 제1 입출력부;상기 송신 본체의 내부에 설치되며, 입력되는 직류 전압을 펄스 형태로 변환하는 전력변환부;상기 송신 본체의 내부에 설치되며, 상기 슬롯의 외측면을 감아서 형성되며, 상기 전력변환부로부터 출력되는 전압을 받아서 전자기장을 발생하는 제1 코일;상기 송신 본체의 내부에 설치되며, 광 신호를 송수신하는 제1 광신호 송수신부; 및상기 송신 본체의 내부에 설치되며, 상기 제1 입출력부의 출력신호를 상기 제1 광신호 송수신부로 전송하며, 상기 제1 광신호 송수신부의 출력신호를 상기 제1 입출력부로 전송하고, 상기 제1 입출력부에서 출력되는 전력을 상기 전력변환부로 전송하는 제어부를 구비하는 송신 장치와,상기 슬롯과 유사한 모양으로 형성되어 상기 슬롯에 출입되는 수신 본체;상기 수신 본체의 내부에 설치되며, 상기 수신 본체가 상기 슬롯에 삽입된 상태에서 상기 제1 코일에서 발생하는 전자기장을 수신하여 교류 전압을 발생하는 제2 코일;상기 수신 본체의 내부에 설치되며, 상기 제1 광신호 송수신부와 광신호를 송수신하는 제2 광신호 송수신부;상기 수신 본체의 내부에 설치되며, 상기 제2 코일로부터 교류 전압을 공급받으며, 상기 제2 광신호 송수신부와 데이터를 주고받는 제2 입출력부; 및상기 제2 입출력부로부터 전달되는 데이터를 저장하는 대용량 메모리를 구비하는 수신 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서, 상기 제2 코일은기판;상기 기판의 상하에 형성되며 상호 전기적으로 연결된 제1 금속막; 및상기 제1 금속막을 둘러싸는 금속선을 구비하며,상기 제2 코일이 상기 슬롯에 입력될 경우 상기 제1 코일로부터 발생한 전자기장이 상기 제2 코일로 유도되어 상기 제2 코일로부터 교류 전압이 발생되는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치.
- 제6 항에 있어서, 상기 제2 입출력부는상기 기판의 일면에 형성되며 상기 제1 금속막과 전기적으로 단절된 제2 금속막에 구성되며, 상기 금속선의 양단이 상기 제2 입출력부의 입력단에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치.
- 제7 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속막들은 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치.
- 제1 항에 있어서, 상기 수신장치는 단단한 물질에 의해 밀봉되어 내구성이 강하고 외부 충격에 강한 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치.
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| KR10-2001-0068133A KR100436684B1 (ko) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | 전력 및 데이터의 무선 송수신 장치 |
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| KR20020038478A KR20020038478A (ko) | 2002-05-23 |
| KR100436684B1 true KR100436684B1 (ko) | 2004-06-22 |
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ID=19715640
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190108305A (ko) | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 김주형 | 태양광 발전기능을 구비한 환기용 모니터 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970078050A (ko) * | 1996-05-16 | 1997-12-12 | 이데이 노부유키 | 식별신호 비교장치 및 방법 |
| KR19980019690A (ko) * | 1996-09-02 | 1998-06-25 | 이대원 | 능동커플러를 이용한 파워라인 통신시스템 |
| KR19980044669A (ko) * | 1996-12-07 | 1998-09-05 | 문정환 | 적외선 인터페이스를 이용한 데이타 송수신 장치 |
| KR19990005261A (ko) * | 1997-06-30 | 1999-01-25 | 허진호 | 컴퓨터 시스템의 백업 데이터 송수신장치 및 방법 |
| KR19990046343A (ko) * | 1999-02-11 | 1999-07-05 | 차상규 | 적외선을이용한데이터전송장치. |
-
2001
- 2001-11-02 KR KR10-2001-0068133A patent/KR100436684B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR20190108305A (ko) | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 김주형 | 태양광 발전기능을 구비한 환기용 모니터 |
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| Publication number | Publication date |
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