KR100705037B1 - 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기 본체, 무선 전력 송신이 가능한 전원공급부 및 무선전력 수신이 가능한 이동단말기 - Google Patents

무선 전력 수신이 가능한 이동단말기 본체, 무선 전력 송신이 가능한 전원공급부 및 무선전력 수신이 가능한 이동단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기로서, 전력수신용 안테나를 가지며, 상기 이동단말기의 사용에 관련한 최소한의 구성을 갖는 사용부; 및 사용부와 독립적으로 마련되며, 전력수신용 안테나로 무선 전력을 공급하는 전력송신용 안테나를 갖는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 이동단말기를 사용하는 사용부와, 이동단말기에 전원을 공급하는 전원공급부를 분리하고 이를 별개로 관리할 수 있도록 함으로써 이동단말기의 소형화, 경량화 및 다기능화를 추구할 수 있어 소비자의 사용성을 크게 증가시킬 수 있다.
이동단말기, 배터리, 사용부, 전원공급부, 분리, 무선 전력전송

Description

무선 전력 수신이 가능한 이동단말기 본체, 무선 전력 송신이 가능한 전원공급부 및 무선전력 수신이 가능한 이동단말기{A MAIN BODY FOR RECEIVING POWER BY WIRELESS, A POWER TRANSMITTING APPARATUS FOR TRANSMITTING POWER BY WIRELESS AND A MOBILE TERMINAL FOR RECEIVING POWER BY WIRELESS}
도 1은 본 발명에 따른 이동단말기의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 이동단말기의 제어블럭도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동단말기 개략적인 구성도,
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 이동단말기 본체 20 : 전원공급부
30 : 기지국
본 발명은, 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이동단말기 본체와, 이동단말기 본체에 전원을 공급하는 전원공급부를 분리하고 이를 별개로 관리할 수 있도록 함으로써 이동단말기의 소형화, 경량화 및 다기능화를 추구할 수 있어 소비자의 사용성을 크게 증가시킬 수 있는 이동단말기에 관한 것이다.
소위, 휴대 전화기, 휴대폰, 핸드폰, PCS 등으로도 불리는 이동단말기는 남 녀노소를 불문하고 언제 어디서나 널리 사용되고 있다. 이러한 이동단말기는 외형 및 작동방식에 따라 플립형, 폴더형, 슬라이더형 및 바타입형 등으로 분류된다.
종류를 떠나 근자에 출시되는 모든 이동단말기는 전화 통화만을 수행하던 단순 기능에서 벗어나 카메라 및 동영상 촬영기능, 녹취 기능, MP3 음악 청취기능, DMB 방송 기능, 컨텐츠 기능, 게임 기능 등의 다양한 기능이 부가되고 있다.
따라서 무선통신기능이 활발히 사용되는데, 이에는 주로 블루투스(Bluetooth) 기술이 사용된다. 블루투스는 근거리, 일대다, 음성과 데이터 전송을 위한 무선 주파수(Radio Frequency)에 대한 표준이다. 블루투스 기술을 이용한 제품은 통신 서비스 업자에게 중요한 요구사항으로 이를 개발하는 이동단말기 제조회사 또한 증가하고 있다.
이동단말기는 단말기본체와, 단말기본체로 전원을 공급하는 수단으로서 착탈가능한 배터리를 가지고 있다. 따라서 배터리를 충전하여 단말기본체에 결합한 후, 전원키를 눌러 전원을 온(ON)시켜 이동단말기를 사용하며, 배터리의 용량이 소진되면 다시 배터리를 분리하거나 혹은 단말기본체와 함께 일정시가 충전하여 사용하게 된다. 따라서 배터리의 충전이 자유롭지 못한 외부에서 이동단말기를 사용할 경우, 배터리의 잔량을 수시로 체크하는 경우가 허다하다. 이는 사용자에게 큰 불편함을 야기한다.
특히, 근자에 들어서는 전술한 다양한 기능들이 이동단말기에 적용되기 때문에 배터리의 소모가 매우 크다. 이에 제조사들은 배터리의 용량을 증가시키기 위한 노력을 기울이고 있다. 하지만, 배터리의 용량이 증가하는 만큼 이동단말기의 부피 와 무게가 늘어날 수밖에 없어 휴대성 및 이동성이 떨어진다. 이는 이동단말기의 부피와 무게를 차지하는 가장 큰 부품이 바로 배터리와 이를 구동하기 위한 전원회로이기 때문이다.
배터리와 전원회로는 이동단말기의 디자인 및 소형화에 가장 큰 걸림돌이긴 하지만 이동단말기의 동작을 위해 빠져서는 안 될 중요한 부분이다. 따라서 제조사에서는 이를 고려하여 이동단말기를 설계 및 제작해야 하므로 여간 힘든 일이 아닐 수 없다. 물론, 점진적인 기술 개발로 인해 배터리 셀 기술이 발달하여 배터리의 소형화 및 경량화, 그리고 높은 효율을 보이고 있기는 하지만 여전히 배터리의 크기로 인해 이동단말기의 설계 및 기능구현에 많은 어려움을 겪고 있는 것이 사실이다.
이에, 본 출원인은 근자에 회자되는 무선 전력전송 기술을 이동단말기에 적용하여 이동단말기를 사용하는 부분인 "이동단말기 본체"와, 이동단말기에 전원을 공급하는 부분인 "전원공급부"를 분리하고, 이를 별개로 관리함으로써 이동단말기의 소형화, 경량화 및 다기능화를 추구할 수 있어 소비자의 사용성을 크게 증가시킬 수 있도록 하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은, 이동단말기를 사용하는 부분인 "이동단말기 본체"와, 이동단말기에 전원을 공급하는 부분인 "전원공급부"를 분리하고 이를 별개로 관리할 수 있도록 함으로써 이동단말기의 소형화, 경량화 및 다기능화를 추구할 수 있어 소비자의 사용성을 크게 증가시킬 수 있는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기를 제공하는 것이다.
무선으로 전력을 수신하는 전력수신용 안테나를 가지는 이동단말기 본체와; 상기 이동단말기 본체와 독립적으로 마련되며, 상기 전력수신용 안테나가 수신하는 전력을 무선으로 송신하는 전력송신용 안테나를 갖는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기무선 전력 수신이 가능한 이동단말기에 관한 것이다.
여기서, 상기 이동단말기 본체에 마련된 최소한의 구성은, 액정, 키패드, 마이크부 및 오디오부 중 어느 하나 또는 하나 이상이다.
상기 이동단말기 본체는, 상기 전원공급부 또는 소정의 기지국과의 통신을 위한 통신송수신용 안테나를 갖는다.
상기 이동단말기 본체는, RF회로 및 AC/DC 인버터를 포함한다.
상기 전원공급부는, 상기 이동단말기 본체의 구동을 위한 전원회로; 배터리; 상기 배터리에 의해 발진하는 발진기; 및 상기 배터리 내의 유선 전력을 무선 전력으로 변환하여 상기 전력송신용 안테나로 제공하는 DC/RF 변환기를 포함한다.
상기 DC/RF 변환기에 마련되되, 상대적으로 큰 순방향 전류와 역내압을 가지는 다이오드를 추가로 포함한다.
상기 전력송신용 안테나는 액티브 페이즈드 어레이(Active Phased Array) 방식 또는 패시브 페이즈드 어레이(Passive Phased Array) 방식 것 중 어느 하나인 것이 유리하다.
상기 전원공급부에는 소정의 기지국으로부터의 보이스 및 데이터 시그널 (voice & data signal)을 수신하는 보이스 및 데이터 시그널(voice & data signal) 송수신용 안테나가 더 마련되어 있다.
상기 이동단말기 본체와 상기 전원공급부 중 적어도 어느 하나에는 상기 이동단말기의 동작을 정지(off)하는 전원스위치가 마련되어 있다.
한편, 본 발명은 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기 본체로서, 상기 이동단말기 본체와 독립적으로 마련되며, 상기 이동단말기 본체와 함께 이동단말기를 이루는 전원공급부가 송신하는 전력을 무선으로 수신하는 전력 수신용 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동 단말기 본체에 관한 것이기도 하다.
한편, 본 발명은 무선 전력 송신이 가능한 전원공급부로서, 상기 전원공급부와 독립적으로 마련되며, 상기 전원공급부와 함께 이동단말기를 이루는 이동단말기 본체가 수신하는 전력을 무선으로 송신하는 전력 송신용 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신이 가능한 이동단말기 전원공급부에 관한 것이기도 하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동단말기의 개략적인 구성도이다.
이 도면을 참조할 때, 본 발명에 따른 이동단말기는 크게 두 부분으로 나뉜다. 하나는 이동단말기를 사용하는 부분인 "이동단말기 본체"(10)이고, 다른 하나는 이동단말기 본체(10)에 전원을 공급하는 전원공급부(20)이다. 통상적으로 전원공급부(20)는 이동단말기 본체(10)에 일체로 결합되어 하나의 이동단말기로서 사용되는 것이 보통이나, 본 실시예의 경우, 이동단말기 본체(10)와 전원공급부(20)를 별개로 분리하여 개별적으로 휴대할 수 있도록 하고 있다.
이는, 무선통신 반도체 기술의 발달, 유비쿼터스 기술의 발전으로 인해 현재 기술 개발이 완료되고 시연에 성공한 무선 전력전송 기술에 의해 가능하다. 참고로, 유비쿼터스(Ubiquitous)란 사용자가 컴퓨터나 네트워크를 의식하지 않는 상태에서 장소에 구애받지 않고 네트워크에 접속할 수 있는 환경이 가능하게 하는 기술 을 가리킨다.
무선 전력전송 기술은 1988년에 처음 시연되었다. 초기에는 큰 전력을 1~10GHz의 저잡음 주파수대를 이용하여 전송하는 것이 목적이었다. 하지만 유비쿼터스 관점에서 높은 전력은 필요하지 않고 짧은 시간에 정보를 전송할 수 있는 정도의 전력이면 되기 때문에 약간 다른 특성을 가질 필요가 있다.
이러한 무선 전력전송 기술을 이용할 경우, 기존의 이동단말기가 갖는 "전면에 액정(LCD) 및 키패드, 후면에 배터리"라는 틀에 박힌 공식에서 탈피하여 이동단말기 중에서 소비자가 직접, 눈과 귀, 그리고 손으로 보고, 듣고, 느끼는 부분(이를 이동단말기 본체(10)라 함)과, 소비자가 직접 사용하지는 않지만 이동단말기의 구동에 있어서 없어서는 아니되는 배터리부분(이를 전원공급부(20)라 함)을 분리할 수 있다. 이의 구조는 후술한다.
이처럼 이동단말기 본체(10)와 전원공급부(20)를 분리하고, 전원공급부(20)의 전력을 무선으로 이동단말기 본체(10)로 전달할 수만 있다면, 사용자는 굳이 전원공급부(20)를 휴대할 필요가 없고, 단지 이동단말기 본체(10)만 휴대하여 이용하면 된다.
따라서 이동단말기를 제조하는 제조사에서는 이동단말기를 개발할 때, 배터리(22)의 배치에 대해 고려하지 않아도 되므로 보다 다양하고 혁신적으로 이동단말기를 디자인할 수 있다. 뿐만 아니라 제조회사의 경우 배터리(22) 제작 및 충전기 제작비용 등을 고려하지 않아도 되므로 제품의 원가를 절감할 수 있다.
또한 이동단말기 자체의 크기가 현격하게 줄어들 수 있을 뿐만 아니라 무게도 가벼워짐으로써 이동단말기의 경량화 및 소형화를 추구할 수 있으며, 이동단말 기의 휴대 및 이동성이 증가된다.
특히, 전력을 통신 서비스업체에서 지속적으로 공급할 경우, 소비자는 이동단말기의 대기시간 및 통화시간에 대해 전혀 걱정할 필요가 없다.
도 2는 도 1에 도시된 이동단말기의 제어블럭도이다.
도 1을 포함하여 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동단말기는 이동단말기 본체(10)와, 전원공급부(20)로 나뉜다.
이동단말기 본체(10)에는 사용자가 직접 보고, 듣고, 느끼는 부분에 해당하는 최소한의 구성들이 배치된다. 이에는 액정(11), 키패드(12), 마이크부(13) 및 오디오부(14) 등이 포함된다.
액정(11)은 주로 LCD로 채용되며, 전화번호, 배터리(22)의 충전상태, 진동 여부, 알람상태 표시 등을 포함하여 문자나 화면 등이 형성된다. 키패드(12)는 전화번호나 문자 입력, 혹은 각종 메뉴를 검색하기 위한 다양한 버튼을 형성한다. 이동단말기 본체(10)에는 이동단말기의 동작을 오프(power off)하는 전원스위치(15)가 마련되어 있다. 물론, 카메라 등이 더 마련될 수 있으나 생략한다.
이 외에도 이동단말기 본체(10)에는 전원공급부(20)를 통해 무선으로 전력을 수신하는 전력수신용 안테나(16)와, 전원공급부(20) 혹은 기지국(30)과의 통신을 위한 통신송수신용 안테나(17)가 마련되어 있다. 또한 이동단말기 본체(10)는 RF회로(18), AC/DC 인버터(19)를 구비한다.
이에 반해, 전원공급부(20)에는 이동단말기 본체(10)의 구동을 위한 수단으로서 전원회로(21), 배터리(22), 발진기(23), DC/RF 변환기(24), 전력송신용 안테나(25)가 마련되어 있다.
전력송신용 안테나(25)는 액티브 페이즈드 어레이(Active Phased Array) 방식 또는 패시브 페이즈드 어레이(Passive Phased Array) 방식을 적용한 것 중 어느 하나가 사용되며, 고이득 안테나이다.
DC/RF 변환기(24)의 변환효율(Conversion Efficiency)은 전체 전력 변환 효율을 결정짓는 중요한 요소로서 38%에서 85%까지 개선되어 왔다고 보고 되고 있다. 다만, 이때 사용되는 다이오드는 큰 순방향 전류와 역내압을 가지는 다이오드를 가져야 한다.
이 외에도 기지국(30)으로부터의 보이스 및 데이터 시그널(voice & data signal)을 직접 받을 수 있도록 보이스 및 데이터 시그널(voice & data signal) 송수신용 안테나(26)가 더 마련되어 있다. 뿐만 아니라 전원공급부(20)는 전원을 오프(off)시키는 전원스위치(27)와 메인스위치(28)를 더 갖는다.
이러한 구성을 갖는 이동단말기의 사용 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 전원공급부(20)는 가방이나 다른 주머니 등에 넣고, 소비자는 상대적으로 가벼운 이동단말기 본체(10)만을 들고 다니거나 목에 건다. 따라서 휴대성과 이동성이 좋다.
이러한 상태에서 전원을 켜기(Power On) 위해서는 전원공급부(20)의 메인스위치(28)를 누른다. 메인스위치(28)를 누르면 발진기(23)가 동작하고, DC/RF 변환기(24)를 통해 배터리(22) 내의 전력이 무선 전력으로 변환된다. 변환된 무선 전력은 전력송신용 안테나(25)를 통해 이동단말기 본체(10)로 전력을 공급한다.
이동단말기 본체(10) 측에서는 전력송신용 안테나(25)를 통해 공급된 무선 전력을 전력수신용 안테나(16)가 수신한다. 그런 다음, 액정(11) 및 키패드(12) 등의 하드웨어(H/W)가 동작하고, 이후 오퍼레이팅 시스템(OS) 및 MMI가 시작되어 통화를 할 수 있다. 통화신호는 통신송수신용 안테나(17)를 통해 이동단말기 본체(10)가 직접 받거나 혹은 전원공급부(20)의 보이스 및 데이터 시그널(voice & data signal) 송수신용 안테나(26)를 통해 전해 받을 수도 있다.
반대로, 전원을 끄고자(Power Off) 하면, 가장 간단한 방법으로 전원공급부(20)에 마련된 전원스위치(27)를 길게 눌러 발진기(23)로 향하는 배터리(22)의 전원을 차단하면 된다.
다른 방법으로, 이동단말기 본체(10)의 전원스위치(15)를 길게 누르면, 구현된 소프트웨어(S/W) 루틴을 이용하여 통신송수신용 안테나(17)를 통해 전원공급부(20)로 전원차단(Power off) 시그널을 전송한다. 이 시그널을 받은 전원공급부(20)는 전력 공급을 중단한다. 이 때, 전력레벨이 낮아진 이동단말기 본체(10)는 자연스럽게 전원이 차단(Power off)된다. 그 후에, 전원공급부(20)의 메인스위치(28)를 끄면 전원공급부(20)와 이동단말기 본체(10)의 전원은 오프(off)된다.
이와 같이, 이동단말기 본체(10)와 전원공급부(20)를 분리하고, 전원공급부(20)에 의해 무선 전력이 이동단말기 본체(10)로 공급되도록 함으로써, 이동단말기의 소형화, 경량화 및 다기능화를 추구할 수 있어 소비자의 사용성을 크게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
전술한 실시예의 경우, 전원공급부(20)는 이동단말기 본체(10)와는 분리되어 있기는 하지만 통상의 배터리(22)와 같은 크기로서 휴대할 필요가 존재한다. 하지만, 도 3과 같이, 무선 전력이 소정의 기지국(30)으로부터 직접 제공될 수도 있다.
즉, 위에서 기술한 기술을 좀 더 응용하여 통신사업자에 등록된 이동단말기에 한해 통신사업자가 통화신호(Call signal)와 전력신호를 동시에 송신하면, 이동단말기 본체(10)만 들고 다니는 사용자는 굳이 배터리(22)를 소지하지 않고도 무선으로 공급된 전력으로 이동단말기를 사용할 수 있는 이점이 있다.
이상 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하였지만 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이동단말기를 사용하는 부분인 이동단말기 본체와, 이동단말기 본체에 전원을 공급하는 전원공급부를 분리하고 이를 별개로 관리할 수 있도록 함으로써 이동단말기의 소형화, 경량화 및 다기능화를 추구할 수 있어 소비자의 사용성을 크게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 이동단말기를 제조하는 제조사에서는 이동단말기를 개발할 때, 배터리의 배치에 대해 고려하지 않아도 되므로 보다 다양하고 혁신적으로 이동단말기를 디자인할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라 제조회사의 경우 배터리 제작 및 충전기 제작비용 등을 고려하지 않아도 되므로 제품의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 이동단말기 자체의 크기가 현격하게 줄어들 수 있을 뿐만 아니라 무게 도 가벼워짐으로써 이동단말기의 경량화 및 소형화를 추구할 수 있으며, 이동단말기의 휴대 및 이동성이 증가되는 효과가 있다.
특히, 전력을 통신 서비스업체에서 지속적으로 공급할 경우, 소비자는 이동단말기의 대기시간 및 통화시간에 대해 전혀 걱정할 필요가 없는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기 본체로서,
    상기 이동단말기 본체와 독립적으로 마련되며, 상기 이동단말기 본체와 함께 이동단말기를 이루는 전원공급부가 송신하는 전력을 무선으로 수신하는 전력 수신용 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동 단말기 본체.
  2. 무선으로 전력을 수신하는 전력수신용 안테나를 가지는 이동단말기 본체와;
    상기 이동단말기 본체와 독립적으로 마련되며, 상기 전력수신용 안테나가 수신하는 전력을 무선으로 송신하는 전력송신용 안테나를 갖는 전원공급부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동단말기 본체는 액정, 키패드, 마이크부 및 오디오부 중 어느 하나 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동단말기 본체는, 상기 전원공급부 또는 소정의 기지국과의 통신을 위한 통신송수신용 안테나를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 이동단말기 본체는, RF회로 및 AC/DC 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 전원공급부는,
    상기 이동단말기 본체의 구동을 위한 전원회로;
    배터리;
    상기 배터리에 의해 발진하는 발진기; 및
    상기 배터리 내의 유선 전력을 무선 전력으로 변환하여 상기 전력송신용 안테나로 제공하는 DC/RF 변환기;
    를 포함하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 DC/RF 변환기에 마련되되, 상대적으로 큰 순방향 전류와 역내압을 가지는 다이오드를 포함하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 전력송신용 안테나는 액티브 페이즈드 어레이(Active Phased Array) 방식 또는 패시브 페이즈드 어레이(Passive Phased Array) 방식 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 전원공급부에는 소정의 기지국으로부터의 보이스 및 데이터 시그널(voice & data signal)을 수신하는 보이스 및 데이터 시그널(voice & data signal) 송수신용 안테나가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 이동단말기 본체와 상기 전원공급부 중 적어도 어느 하나에는 상기 이동단말기의 동작을 정지(off)하는 전원스위치가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기.
  11. 무선 전력 송신이 가능한 전원공급부로서,
    상기 전원공급부와 독립적으로 마련되며, 상기 전원공급부와 함께 이동단말기를 이루는 이동단말기 본체가 수신하는 전력을 무선으로 송신하는 전력 송신용 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신이 가능한 이동단말기 전원공급부.
KR1020050093179A 2005-10-04 2005-10-04 무선 전력 수신이 가능한 이동단말기 본체, 무선 전력 송신이 가능한 전원공급부 및 무선전력 수신이 가능한 이동단말기 KR100705037B1 (ko)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11234914A (ja) * 1998-02-20 1999-08-27 Nec Mobile Commun Ltd 携帯電話バッテリー自動充電装置

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