KR100693042B1 - 무선 전원 공급 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광을 이용하여 전원 케이블 없이 무선으로 전기 기기에 직접 전력을 공급하는 무선 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 부하에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 있어서, 가해지는 압력에 의해 온/오프 스위칭되는 다수개의 압력 스위치와, 상기 다수개의 압력 스위치에 각각 접속되어 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 발광 장치를 포함한다.
무선 전원 공급, 전원 공급 패드, 태양 전지, 충전지, 압력 스위치

Description

무선 전원 공급 장치 및 그 방법{WIRELESS POWER SUPPLY DEVICE AND METHOD}
도 1은 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 적용예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 무선 전원 공급 방법의 과정을 나타내는 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전원 공급부 20 : 전원공급 패드부
21 : 압력 스위치 22 : 발광 다이오드
30 : 투명 보호막 40 : 태양전지모듈
50 : 충전지 60 : 부하
본 발명은 무선 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광을 이용하여 전원 케이블 없이 무선으로 전기 기기에 직접 전력을 공급하는 무선 전원 공급 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
유비 쿼터스(Ubiquitous)를 지향하는 현 기술 추세에 따라 네트워크연결, 각종제어에 있어 무선 랜, 무선 마우스, 무선 키보드, 리모콘 등으로 무선화가 가능하게 되었다. 그러나, 전원 공급에 있어서는 반드시 전원케이블을 각 기기에 부착하여 외부와 유선으로 연결하여야만 하였다. 이에 따라, 노트북, PDA, 휴대폰, 프린터, 팩스 등 각종 사무기기들에 사용되는 책상 위에는 전원선들이 복잡하게 뒤엉켜져 있어 미관상 보기가 좋지 않을 뿐 아니라, 선 연결에 의한 사용 기기 위치의 제약으로 사용상의 불편함이 있었고, 많은 선들에 의한 책상이나 기타 사무장소의 정리정돈이 어려웠다. 또한 전원케이블의 단선, 플러그 오동작 등에 의한 기기의 가용성 저하를 초래하였으며 총체적으로 사무 효율성을 저하하고 사무 공간의 효율적인 활용을 어렵게 하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전원 케이블 없이 광에 의해 무선으로 전기 기기에 전원을 직접 공급함으로써, 기기의 가용성과 사무 효율성을 높이고 사무 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 무선 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 일 측면에 따르면, 부하에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 있어서, 가해지는 압력에 의해 온/오프 스위칭되는 다수개의 압력 스위치와, 상기 다수개의 압력 스위치에 각각 접속되어 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 발광 장치를 포함한다.
상기 압력 스위치와 발광 장치는 어레이 형태로 배치되어진다.
상기 압력 스위치는 압전 스위치이며, 상기 발광 장치는 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드이다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 일 측면에 따르면, 광 신호를 이용한 부하의 전원 공급 장치에 있어서, 수신되는 광 신호를 전기적 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 상기 광전 변환부로부터 변환된 전기적 에너지를 상기 부하측에 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
상기 광전 변환부는 태양전지이다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 일 측면에 따르면, 부하에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 있어서, 가해지는 압력에 의해 온/오프 스위칭되는 다수개의 압력 스위치와 상기 다수개의 압력 스위치에 각각 접속되어 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 발광 장치로 구성되는 전원공급 패드부와, 상기 발광 장치로부터 발산되는 빛을 받아 전기적 에너지로 변환하여 상기 부하측에 공급하는 광 전 변환부를 포함한다.
상기 전원공급 패드부는 상기 다수개의 압력 스위치와 상기 발광 장치가 어레이 형태로 배치된 패드 형상을 갖는다.
상기 전원공급 패드부의 상면에 상기 다수개의 발광 장치와 압력 스위치를 보호하기 위한 투명 보호막이 형성되어진다.
상기 발광 장치는 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드이고, 상기 압력 스위치는 압전 스위치이며, 상기 광전 변환부는 태양 전지이다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 전원 공급 방법의 일 측면에 따르면, 부하에 전원을 공급하는 방법에 있어서, 가해지는 압력에 의해 다수개의 압력 스위치가 온/오프 스위칭되는 과정과, 상기 다수개의 압력 스위치 중 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 과정과, 상기 광 신호를 받아 전기적 에너지로 변환하는 과정과, 상기 변환된 전기적 에너지를 상기 부하측에 공급하는 과정을 포함한다.
상기 압력 스위치는 압전 스위치이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 무선 전원 공급 장치의 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 AC 전원을 공급하는 전원 공급부(10)와, 다수개의 압력 스위치(21)와 발광 다이오드(LED, 22)가 어레이(Array) 형태로 배치되어 형성되는 패드 형상의 전원공급 패드부(20)와, 전원공급 패드부(20)의 압력 스위치(21)와 발광 다이오드(LED, 22)를 보호하기 위하여 전원공급 패드부(20)의 상면에 형성되는 투명 보호막(30)으로 구성되어진다.
전원공급 패드부(20)는 상기 전원 공급부(10)로부터 전원을 공급받게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급 패드부(30)의 다수개의 발광 다이오드(22a,22b,22c...22d)는 전원 공급부(10)로부터 공급되는 전기적 에너지를 각각 광 에너지로 변환시켜 발광하게 되며, 다수개의 발광 다이오드(22a,22b,22c...22d)에 일대일로 대응되어 접속되는 압력 스위치(21a,21b,21c...21d)는 압력을 받지 않은 상태에서는 오프 상태의 접점을 유지하다가 압력을 받게 되면 압력을 받게 되는 스위치들만 접점이 온 상태로 유지되게 된다.
투명 보호막(30)은 다수개의 압력 스위치(21)와 발광 다이오드(LED, 22)가 어레이(Array) 형태로 배치되어 형성되는 패드 형상의 전원공급 패드부(20)의 상면에 부착되어 다수개의 압력 스위치(21)와 발광 다이오드(LED, 22)를 보호하게 되며, 보호막을 투명하게 하여 압력 스위치(21)가 압력을 받는 경우 발광 다이오드(LED, 22)로부터 발광되는 빛이 잘 투과될 수 있도록 한다.
특히, 본 발명의 전원공급 패드부(20)는 다수개의 압력 스위치와 발광 다이 오드가 어레이(Array) 형태로 배치되어 형성되는 다양한 형상의 패드 형태를 의미한다.
또한, 본 발명에서는 발광장치로서 발광 다이오드 이외에 레이저 다이오드(Laser Diode: LD) 등을 사용할 수 있으며, 보다 넓게는 전기에 의해 빛을 발산하는 모든 발광장치를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용하는 압력 스위치는 압력 스위치와, 압전 스위치 등을 포함하며, 보다 넓게는 압력에 의해 스위치 효과를 나타내는 모든 압력 스위치를 의미한다.
한편, 도 2에서와 같이, 전원공급 패드부(20)로부터 무선으로 전원을 공급받기 위한 부하측에는 상기 전원공급 패드부(20)의 발광 다이오드(22a,22b,22c...22d)로부터 발생되는 광을 받아들여 전기적 에너지로 변환하는 태양전지모듈(40)과, 태양전지모듈(40)로부터 변환되어 공급되는 전기적 에너지를 충전하거나 부하(60)에 공급하는 충전지(50)가 구성되어 있다. 여기서, 태양전지모듈(40)로는 수신된 광을 전기적 에너지로 변환하는 각종 형태의 태양전지(Sollar Cell)를 사용하여 구성한 모듈을 의미한다.
즉, 부하측에서 무선으로 전원을 공급받기 위해서는 사용자가 사용하고자 하는 기기 예를 들어, PDA, 휴대폰, 프린터, 팩스 등 각종 사무기기에 상기 태양전지모듈(40)이 부착되어 있어야만 상기 전원공급 패드부(20)로부터 무선으로 전원을 공급받을 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 전원공급 패드부(20)에 형성된 압력 스위치는 부하측의 태양전지가 있는 부분과 접촉되어 태양전지가 있는 부분으로만 전원이 공급되게 되어 불필요한 전력의 소모를 줄이고 안정성을 높일 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 전원 공급 장치의 적용예를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 무선 전원 공급 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 예를 들어 도 3에서와 같이, 먼저 책상위에 상술한 본 발명의 전원공급 패드(20)를 설치하고 전원을 공급(S10)한 상태에서 책상위에 노트북(70)을 사용하기 위해 올려놓고 전원 스위치를 켠다. 이 때 노트북(70)의 하부 네 곳의 모서리 부분에는 태양전지모듈(40)이 설치되어 있다.
즉, 노트북(70)을 전원공급패드(20) 상에 올려놓는 순간 노트북(70)의 태양전지모듈(40)에 의해 압력을 받게 되는 압력 스위치 부분만 압력 스위치의 접점이 온 상태로 유지(S20)되게 된다.
이에 따라, 태양전지모듈(40)에 의해 압력을 받게 되는 압력 스위치와 일대일로 연결되어 있는 발광 다이오드로부터 발산(S30)되어지는 광이 상기 노트북(70)의 태양전지모듈(40)로 입사됨에 따라, 태양전지모듈(40)에서는 입사된 광을 전기 에너지로 변환(S40)하여 충전지에 공급하며, 충전지는 노트북(70) 부하에 전원을 공급(S50)하게 되어 노트북이 작동하게 된다.
이 후, 사용자가 노트북(70)을 사용하고 나서 전원공급패드(20)로부터 들어올리게 되면 노트북(70)의 태양전지모듈(40)에 의해 압력을 받고 있던 압력 스위치 부분의 접점이 오프 상태로 유지되어 노트북(70)의 태양전지모듈(40)로 더 이상 빛이 전달되지 않게 되어 전원 공급이 차단되게 된다. 즉, 이러한 방식으로 PDA, 휴 대폰, 프린터, 팩스 등 각종 사무기기에 무선으로 전원을 공급할 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 압력 스위치가 압력을 받는 경우에 한해 무선으로 부하측에 전원이 공급되는 것을 설명하였으나, 압력 스위치의 압력 유무에 상관 없이 전원공급 패드부(20)로부터 광 에너지가 실시간으로 발산되도록 하여 부하측에 무선으로 전원을 공급할 수도 있다.
이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
본 발명에 따르면, 전원 케이블 없이 광에 의해 무선으로 전기 기기에 전원을 직접 공급함으로써, 다양한 기기를 효율적으로 배치하여 공간 활용도를 높일 수 있으며, 단선, 플러그 오동작으로 인한 기기의 사용에 제한을 받지 않게 되어 기기의 가용도를 높일 수 있으며, 유,무형적으로 업무의 효율을 극대화하는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 부하에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 있어서,
    가해지는 압력에 의해 온/오프 스위칭되는 다수개의 압력 스위치와,
    상기 다수개의 압력 스위치에 각각 접속되어 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 발광 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압력 스위치와 발광 장치는 어레이 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 압력 스위치는 압전 스위치인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 장치는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 장치는 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 부하에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 있어서,
    가해지는 압력에 의해 온/오프 스위칭되는 다수개의 압력 스위치와 상기 다수개의 압력 스위치에 각각 접속되어 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 발광 장치로 구성되는 전원공급 패드부와,
    상기 발광 장치로부터 발산되는 빛을 받아 전기적 에너지로 변환하여 상기 부하측에 공급하는 광전 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 전원공급 패드부는
    상기 다수개의 압력 스위치와 상기 발광 장치가 어레이 형태로 배치된 패드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 전원공급 패드부의 상면에 상기 다수개의 발광 장치와 압력 스위치를 보호하기 위한 투명 보호막이 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 발광 장치는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 발광 장치는 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 압력 스위치는 압전 스위치인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 광전 변환부는 태양 전지인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 장치.
  15. 부하에 전원을 공급하는 방법에 있어서,
    (a) 가해지는 압력에 의해 다수개의 압력 스위치가 온/오프 스위칭되는 과정 과,
    (b) 상기 다수개의 압력 스위치 중 임의의 압력 스위치 구동에 따라 상기 부하측의 전원 공급을 위해 광 신호를 발산하는 과정과,
    (c) 상기 광 신호를 받아 전기적 에너지로 변환하는 과정과,
    (d) 상기 변환된 전기적 에너지를 상기 부하측에 공급하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 압력 스위치는 압전 스위치인 것을 특징으로 하는 무선 전원 공급 방법.
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