KR101072276B1 - 무접점 충전, 데이터 통신시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 별도의 접점이 없이 핸드폰, MP3, 디지털카메라 등의 전자기기로 전력을 충전시키고, 전자기기와 PC 간의 데이터 상호교환을 달성할 수 있도록 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템이다. 특히, 충전패드의 1차코일에 발생된 자기력을 통해서 2차코일에 형성되는 유도기전력을 형성하여 이를 통해 축전지로 충전을 하고, PC나 전자기기 내에 존재하는 하드나 메모리 속의 데이터를 상호 전달함에 있어서 복부호부를 이용하여 코딩 하고 전계센서로 인식 후 다시 디코딩하는 방식로 데이터 편집을 할 수 있도록 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템에 관한 것이다.
Figure R1020090100270
전계센서, 안테나, 복부호부, 축전지, 충전회로, 급전회로, PC

Description

무접점 충전, 데이터 통신시스템{charging and communication system in wireless}
본 발명은 별도의 접점이 없이 핸드폰, MP3, 디지털카메라 등의 전자기기로 전력을 충전시키고, 전자기기와 PC 간의 데이터 상호교환을 달성할 수 있도록 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템이다. 특히, 충전패드의 1차코일에 발생된 자기력을 통해서 2차코일에 형성되는 유도기전력을 형성하여 이를 통해 축전지로 충전을 하고, PC나 전자기기 내에 존재하는 하드나 메모리 속의 데이터를 상호 전달함에 있어서 복부호부를 이용하여 코딩 하고 전계센서로 인식 후 다시 디코딩하는 방식로 데이터 편집을 할 수 있도록 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템에 관한 것이다.
일반적으로 핸드폰, MP3, 디지털카메라 등의 전자기기는 휴대하여 들고다니며 사용하다가 그 전력을 보충하기 위해서 충전의 시간을 보내야만 하는 전자제품이다.
그런데 이러한 전자제품의 충전을 위해서는 항상 별도의 충전잭을 형성하고, 전자기기의 일측면에 형성된 잭커넥터에 연결하여 사용하고 있다. 즉, 상용전류를 충전잭과 잭커넥터를 통해서 축전지에 전송하고 이 전류를 충전시키는 방식이다. 이러한 방식의 사용을 위해서 항상 충전잭과 잭커넥터의 접지를 위한 접점이 형성되어야 하는데, 이러한 접점은 잘못된 삽입결합을 통해서 찌그러지는 문제점이 발생될 소지도 많고, 의복에 걸려 접점이 손상될 우려가 높다.
물론 이와는 달리 별도의 충전케이스를 형성하고, 이 케이스에서 돌출된 접점에 전자기기의 일측표면에 형성한 접점을 면접시켜 충전시키는 방식도 사용되고 있는데, 상기의 문제점을 완벽하게 해결한 것은 아니었다.
또한 종래 핸드폰이나 디지털카메라에 저장된 정보나 데이터를 가정의 PC로 옮겨 저장하거나, PC 내의 데이터를 MP3, 핸드폰 및 디지털카메라로 저장하는 방식은 별도의 신호 전달 라인을 PC와 전자기기에 연결하여 PC에 깔린 컨텐츠프로그램을 매개로 달성하고 있다. 즉, PC에는 USB를 통해서 연결하고 전자기기에는 별도의 커넥터로 연결되는 라인을 형성하여 이 라인을 통해서 데이터의 전달 및 편집을 해왔던 것이다.
따라서 종래의 모든 전자기기들은 충전을 위한 충전라인과 데이터의 이동을 위한 데이터라인이 각각 형성되어야만 하고, 충전을 하면서 동시에 데이터를 편집하거나 이동시킬 수 없는 구조적인 문제점이 있었다.
본 발명은 별도의 접점이 없이 핸드폰, MP3, 디지털카메라 등의 전자기기로 전력을 충전시키고, 전자기기와 PC 간의 데이터 상호교환을 달성할 수 있도록 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템을 제공하고자 한다.
특히, 충전패드의 1차코일에 발생된 자기력을 통해서 2차코일에 형성되는 유도기전력을 형성하여 이를 통해 축전지로 충전을 하고, PC나 전자기기 내에 존재하는 하드나 메모리 속의 데이터를 상호 전달함에 있어서 복부호부를 이용하여 코딩 하고 전계센서로 인식 후 다시 디코딩하는 방식로 데이터 편집을 할 수 있도록 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 무접점 충전, 데이터 통신시스템은, 자기력을 통한 유도 기전력을 이용하여 전력을 충전시키고, 통신하는 무접점 통신시스템에 있어서, 데이터 전달을 위한 인터페이스(130)와 소프트웨어로 구현되는 내장된 컨텐츠프로그램을 형성하는 신호처리부(120)로 이루어진 PC(100)를 형성하고; 전원충전을 위해서는 상기 PC의 인터페이스(130)에 연결되어 전원라인을 통해서 급전회로(210)와 충전패드(310)의 일측 1차코일(240)로 전달하여 자기력을 발생시키며, 상기 1차코일(240)과 대응되게 전자기기(300)에 연결된 2차코일(340)이 유도기전력을 발생시켜 충전회로(310)를 통해서 전력이 충진되는 축전지(350)를 전자기기 내에 구 성하고; PC(100)와 전자기기(300)에 내장된 파일이나 데이터는 컨텐츠프로그램으로 구현된 신호처리부(120)를 통해 충전패드(200)와 전자기기(300)에 형성되는 전계회로부Ⅰ(230)과 Ⅱ(330)를 통해서 코딩되고 디코딩되며, 코딩된 데이터는 충전패드(200)와 전자기기(300) 내의 안테나(245, 345)를 통해서 전달될 수 있도록 구성하여; 전자기기(300)나 PC(100) 내의 데이터를 접점 없이 상호교류하고, 전자기기(300) 내에 전력을 충전함에 있어서 무접점 방식으로 전달시키는 것을 포함하여 구성된다.
또한 본 발명 무접점 충전, 데이터 통신시스템에 따른, 상기 인터페이스(130)는, 전력라인과 시그널라인으로 구획되는 시거잭이나 유에스비가 사용될 수 있고 : 상기 전자기기(300)는, MP3, 디지털 카메라, 핸드폰 및 충전을 위한 가전기기가 포함될 수 있으며 : 상기 급전회로(310)는, 인터페이스(130)를 통해서 전달되는 직류의 전류를 교류로 변환시키는 DC-AC컨버터(211)와 공급된 교류전류를 보다 확실한 펄스나 톱날파로 크리닝시키고 출력을 강화시키기 위한 발진부(212)로 이루어진 것을 포함하여 구성된다.
또한 본 발명 무접점 충전, 데이터 통신시스템에 따른, 상기 충전회로(310)는, 축전지(350)의 충전을 위해서 2차코일(340)에 형성된 교류형태의 전류를 직류로 변환시키는 AC-DC컨버터(311)를 형성하고 : 전계회로부Ⅰ(230)과 Ⅱ(330)는, PC(100)와 전자기기(300) 내의 파일이나 데이터를 전달받아 전계센서(233, 333)에 서 감지할 수 있는 멘체스터코드 형태로 코딩하고, 코딩된 데이터를 PC(100)나 전자기기(300) 내의 메모리에 저장시킬 수 있는 2진화코드 형태로 디코딩하는 복부호부(231, 331)와; 상기 복부호부(231, 331)를 통해서 멘체스터코드 형태로 코딩된 데이터가 안테나(245, 345)를 통해서 전달되면, 전달된 정보를 인식하고 복부호부(231, 331)로 전달하도록 PC(100)와 전자기기(300) 각각에 형성되는 전계센서(233, 333)를 형성하며 : 상기 복부호부(231, 331)를 통해서 멘체스터코드 형태로 코딩된 데이터를 안테나(245, 345)를 통해 근접통신이 깨끗하게 이루어질 수 있도록 증폭시키는 역할을 하는 증폭기(232, 332)를 안테나(245, 345)와 복부호부(231, 331) 사이에 형성한 것을 포함하여 구성된다.
또한 본 발명 무접점 충전, 데이터 통신시스템에 따른, 상기 충전패드(200)와 전자기기(300)의 내에는, PC(100)의 하드메모리와 전자기기(300)의 주메모리인 메모리Ⅰ(360)의 데이터를 임시 저장하는 메모리Ⅱ(221), Ⅲ(321)을 복보호부(231, 331)와의 사이에 연결하여 데이터 간 이동을 용이하게 한 것을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따라, 충전패드의 상단에 전자기기를 올려놓는 간단한 방식을 통해서 전자기기에 충전을 달성할 수 있으며, 전자기기와 PC 간의 데이터 전달과 데이터 편집도 간단하게 달성할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라, 충전패드와의 접점 간 접촉없이 충전패드에 간단하게 올려놓는 것 만으로 충전을 달성할 수 있고, 충전패드와 전자기기에 형성되는 안테나를 통해서 데이터를 근접 전송할 수 있기에 사용이 편리하면서도 정보나 데이터의 유출을 막을 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라 충전라인과 별도의 데이터라인의 연결이 필요없이, 충전을 하는 동안에 PC에 저장된 컨텐츠프로그램을 이용하여 데이터의 이동 및 편집을 동시에 할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 자기력을 통한 유도 기전력을 이용하여 전력을 충전시키고, 통신하는 무접점 통신시스템에 관한 것이다.
따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 1 내지 도 4와 함께 상세히 살펴본다.
본 발명은 데이터 전달을 위한 인터페이스(130)와 소프트웨어로 구현되는 내장된 컨텐츠프로그램을 형성하는 신호처리부(120)로 이루어진 PC(100)를 형성하고, 전원충전을 위해서는 상기 PC의 인터페이스(130)에 연결되어 전원라인을 통해서 급전회로(210)와 충전패드(200)의 일측 1차코일(240)로 전달하여 자기력을 발생시키며, 상기 1차코일(240)과 대응되게 전자기기(300)에 연결된 2차코일(340)이 유도기전력을 발생시켜 충전회로(310)를 통해서 전력이 충진되는 축전지(350)를 전자기기 내에 구성한다. 그리고 PC(100)와 전자기기(300)에 내장된 파일이나 데이터는 컨텐츠프로그램으로 구현된 신호처리부(120)를 통해 충전패드(200)와 전자기기(300)에 형성되는 전계회로부Ⅰ(230)과 Ⅱ(330)를 통해서 코딩되고 디코딩되며, 코딩된 데이터는 충전패드(200)와 전자기기(300) 내의 안테나(245, 345)를 통해서 전달될 수 있도록 구성한다. 따라서 상기 전자기기(300)나 PC(100) 내의 데이터를 접점 없이 상호교류하고, 전자기기(300) 내에 전력을 충전함에 있어서 무접점 방식으로 전달시키는 것이다.
본 발명은 다양한 전자기기(300)를 충전하는데 사용될 수 있고, 전자기기(300) 내부에 저장된 데이터를 PC(100)와 연동하여 편집하거나 상호 교환하여 저장할 수 있도록 하는 충전과 통신 시스템이다. 특별히 종래의 전자기기(300) 충전과 데이터 통신 방식과의 차이점은 충전과 통신을 하는데 있어서 상호 전달을 위한 접점이 없고, 충전을 하면서 동시에 데이터의 전달이 가능하다는 것이다. 따라서 이러한 본 발명의 작동의 형태를 상세히 설명한다.
우선 본 발명은 도 1에 도시한 것처럼, 구조적으로 PC(100), 충전과 데이터의 통신을 위한 충전패드(200) 및 다양한 전자기기(300)가 필요하다. PC(100)는 기존의 일반적인 모든 PC(100)가 사용가능하되, 외부기기를 연결할 수 있는 인터페이스(130; USB 등)가 존재해야만 하고, 본 발명의 시스템을 사용할 수 있는 컨텐츠프로그램으로 된 신호처리부(120)가 존재해야만 한다. 상기 컨텐츠프로그램은 기존에 라인을 이용한 데이터의 상호 교환시 사용되던 공지된 프로그램이어도 무방하다. 따라서 본 발명에서 사용하는 PC(100)는 모든 공지된 PC가 그대로 활용될 수 있다.
그리고 본 발명에서 사용되는 기구로는 충전패드(200)가 있는데, 이 충전패드(200)는 일정한 형상이 한정되지 않은 패드 형태의 물품이다. 마우스패드와 같은 형태이어도 무방하고, 플레이트 형태의 견고한 재질로 제작되어도 무방하다. 단순하게 본 발명에서 사용될 다양한 전자기기(300)를 올려놓을 수 있는 형태의 것이면 된다.
결국 본 발명의 시스템은 상기 충전패드(200)와 공지된 PC(100) 및 전자기기(300)를 구성하므로 완성된다. 이들의 작동의 방식을 설명하는데 있어서 먼저 전자기기(실예로 핸드폰) 내의 축전지(350)에 충전하는 작동의 방식을 설명하고, 전자기기(300)와 PC(100) 상호 간의 데이터 이동과 편집에 관한 작동의 방식을 설명한다.
충전패드(200)가 USB와 같은 인터페이스(130)를 통해서 PC(100)와 접속하고, 그 상부에 핸드폰을 올려놓는다. 핸드폰이 연결되면, PC(100)의 OS 프로그램(windows)이 외부기기(여기서 핸드폰)가 연결된 것을 알려온다. 이 외부기기의 연결은 이미 기존에 그 통신의 방식으로 공지된 상태이며, 간략한 내용은 후술한다. 그리고 핸드폰의 축전지(350) 내부의 충전량을 계측하여 필요한 경우에 충 전을 시작하는데, 그 방식은 다음과 같다. PC(100)의 인터페이스(130)로 사용될 하나의 예인 USB는 내부에 4개의 접점포트를 가지고 있다. 2개는 시그널라인이고 2개는 전원라인이다. 따라서 상기 전원라인을 타고 전류가 공급되는데, 이 공급되는 전류는 급전회로(210)로 전달되어 교류로 전환된다. 즉, PC(100)의 인터페이스(130)로 전달되는 전력은 직류의 전류이기에 이 직류의 전류를 교류로 전환하여 주는 것이다. 급전회로(210)를 거쳐 교류로 변환된 전류는 다시 1차코일(240)로 전달되어 코일을 타고 이동하게 되는데, 이 코일의 외측으로는 자기장이 형성된다. 이 자기장의 형태는 서로 중첩되는 부분과 상세되는 부분이 연장되는 형태이며, 교류인 전류의 전달에 의해서 그 방향이 교번적으로 변환되게 된다.
바로 이러한 자기장의 변화가 충전패드(200) 내측의 1차코일(240)에서 발생되면, 이에 대응하는 전자기기(300) 내부의 2차코일(340)에서는 유도 기전력이 발생된다. 본 발명에서 사용되는 전자기기(300; 핸드폰)의 내부에도 상기 1차코일(240)에 대응하는 2차코일(340)이 형성되어 있기에 상기 변환되는 자기장은 2차코일(340)에 유기된 전류를 형성시키는 것이다. 전류가 통하면 그 주위에 자기장이 형성되고, 자기장이 형성되면 그 자기장에 따라 전류가 발생되는 당연한 결과이다. 본 발명에서는 이 2차코일(340)에 흐르는 교류형태의 전류를 충전회로에서 받아 이를 축전지(360)에 충전시키게 된다. 바로 이러한 방식으로 본 발명의 전자기기(300) 충전은 완성되는데, 전술된 것처럼 별도의 접점이 없이 단순하게 충전패드(200)에 전자기기(300)를 올려놓은 작동만으로 달성한다는 점에서 특징이 있다.
다음으로 본 발명의 데이터 상호교환의 작동방식을 설명한다.
PC(100)와 핸드폰이 상기 충전패드(200)를 통해서 연결되면, 상기 전자기기(300)는 그 ID를 안테나(245, 345)를 통해서 PC(100)로 전달하게 된다. 이를 전달받은 PC(100)의 신호처리부(120)는 연결된 전자기기(300)의 ID를 체크하고, 연결된 기기가 핸드폰이라는 것을 인식하며 정보 전달을 위한 준비를 완성한다. 이때 상기 신호처리부(120)는 PC(100) 내에 존재하는 컨텐츠프로그램과 또 연동되는 OS프로그램 및 연관되는 하드웨어로 존재할 수 있다. 기존의 방식을 사용하면 OS프로그램과 컨텐츠프로그램만으로도 본 발명의 목적을 달성할 수 있지만, 별도의 하드웨어를 장착하여 사용하여도 무방하다.
사용자가 전자기기(300)인 핸드폰의 사용시 핸드폰에 내장된 전화번호부나 동영상 및 사진을 다운받아 PC(100)에 저장하려고 하는 작업과 PC(100) 내의 데이터나 정보를 다시 핸드폰 등에 전달하여 저장하려는 작업이 있다. 본 발명의 시스템에서는 이러한 작업을 위해서 전술된 것처럼 ID체크가 끝나면, 상기 컨텐츠프로그램으로 이루어진 신호처리부(120)를 조작함으로 달성할 수 있다.
<PC 내의 데이터를 전자기기로 전달하는 과정>
PC(100) 내의 데이터를 컨텐츠프로그램으로 이루어진 신호처리부(120)에서 검색하고, 이 데이터를 지정하여 PC(100) 내로 전송하려고 할 때에는, 전계회로부Ⅰ(230)가 이를 수용하여 안테나(245)를 통해서 근거리 통신이 유리하도록 코딩하고, 안테나(245)로 전달한다. 그리고 안테나(245)는 이러한 코딩된 형태의 데이터를 타측의 전자기기(300) 안테나(345)로 날려주게 되고, 전자기기(300)측에 형성되는 안테나(345)는 이를 받아 전자기기(300)의 내측에 설치된 전계회로부Ⅱ(330)로 전달한다. 전달된 코딩된 데이터는 바로 이 전계회로부Ⅱ(330)에서 디코딩되어 내장된 메모리에서 받아들일 수 있는 형태로 변환되는 것이다. 물론 이렇게 변환된 데이터는 전자기기(300) 내측의 주메모리인 메모리Ⅰ(360)에 저장된다. 결국 PC(100) 내의 데이터는 본 발명의 통신시스템을 이용하여 전자기기(300)의 내측 메모리Ⅰ(360)에 저장되지만, 그 과정에서 어떠한 접점의 연결이 없이 미소 근거리 접지만으로 데이터를 이동시키는 것이다. 이러한 방식으로 메모리Ⅰ(360) 내의 데이터는 편집되고 재저장이 가능하다.
<전자기기 내의 데이터를 PC로 전달하는 과정>
전자기기(300) 내의 데이터를 컨텐츠프로그램으로 이루어진 PC(100)의 신호처리부(120)에서 검색하고, 이 데이터를 지정하여 전자기기(300) 내로 전송하려고 할 때에는, 전자기기(300)의 전계회로부Ⅱ(330)가 이 데이터를 수용하여 근거리 통신이 유리하도록 코딩하고, 안테나(345)로 전달한다. 그리고 안테나(345)는 이러한 코딩된 형태의 데이터를 타측의 충전패드(200) 안테나(245)로 날려주게 되고, 충전패드(200) 측에 형성되는 안테나(245)는 이를 받아 충전패드(200)의 내측에 설치된 전계회로부Ⅰ(230)로 전달한다. 전달된 코딩된 데이터는 바로 이 전계회로부Ⅰ(230)에서 디코딩되어 내장된 메모리(하드디스크)에서 받아들일 수 있는 형태로 변환되는 것이다. 물론 이렇게 변환된 데이터는 전자기기(300) 내측의 하드디스크(메모리Ⅰ; 360)에 저장된다. 보다 상세히 설명하자면, 전계회로부Ⅰ(230)을 통해 디코딩된 데이터는 라인을 타고 이동하여 PC(100)의 인터페이스(130; USB)를 통해 PC(100)로 전달되어 하드로 저장되는 것이다. 충전패드(200) 내에서 라인을 타고 이동하여 USB를 통해 데이터를 입출력하는 시스템은 기존에 사용되고 있기에 상세한 설명을 피하지만, USB에는 4개의 접점 중 2개의 전원라인을 제외하고 2개의 시스널라인이 존재하고 있기에 바로 이 2개의 시그널라인을 통해서 데이터는 전달되는 것이다.
결국 전자기기(300) 내의 데이터는 본 발명의 통신시스템을 이용하여 PC(100)의 내측 하드디스크에 저장되지만, 그 과정에서 어떠한 접점의 연결이 없이 근거리 접지만으로 데이터를 이동시키는 것이다.
위에서는 간략하게 본 발명의 충전과 통신 시스템의 작동의 원리를 살펴보았다. 따라서 아래에서는 이러한 통신과 충전시스템의 보다 상세하고 구체적인 작동의 설명을 한다.
본 발명에서 상기 인터페이스(130)는, 전력라인과 시그널라인으로 구획되는 시거잭이나 유에스비가 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 현재 가장 일반화된 인터페이스(130)로 전원라인과 시그널라인을 동시에 연결시켜줄 수 있는 인터페이 스(130)인 시거잭과 USB는 본 발명의 충전과 통신시스템을 적용하기 최적의 인터페이스(130)이다. 그리고 일반적인 PC(100)에 모두 형성되어 있는 USB는 특별한 기기적인 변경을 필요없게 하기에 본 발명의 시스템을 사용할 수 있는 최적의 인터페이스가 될 것이다.
또한 본 발명의 시스템에서 사용되는 상기 전자기기(300)는, MP3, 디지털 카메라, 핸드폰 및 충전을 위한 가전기기가 포함될 수 있다. 즉, 본 발명의 시스템은 접점이 없이 근거리간 통신을 달성하는 전계방식을 사용한다. 그 거리는 약 0.1mm-1cm 정도이다. 따라서 충전패드(200)에 전자기기(300)를 단순하게 올려두는 방식만으로 데이터 통신이 가능한 것이다. 이 미소하게 근접된 거리를 본 발명에서 사용하게 된 이유는 정보의 보안을 위해서 필요하기 때문이다. 5cm 이상의 근거리통신이 사용되면 해킹의 우려가 있어서 데이터를 완벽하게 보존하기 힘들 소지도 있기에 이러한 미소 간격 간의 통신방식을 채택한 것이다. 그리고 이러한 미소 간격의 통신은 접지 간의 접촉을 반드시 필요치 않기에 전자기기(300)의 정확한 장착이 필수적인 요소는 아니다. 단순하게 충전패드(200)에 올려두는 방식만으로 정확하고 안전한 장착이 되는 것이다. 결국 본 발명의 시스템은 간편하게 충전할 수 있는 저장공간을 가진 모든 가전기기에 적용되어 사용이 가능하다. 실례로 MP3, 디지털 카메라, 핸드폰이 사용될 수 있으며 이외의 내부에 축전지(360)를 포함하여 반드시 충전의 시간이 필요한 가전기기는 모두 사용될 수 있다.
또한 이러한 충전이 필요한 가전기기 중 내부에 별도의 데이터를 저장할 수 있는 공간인 메모리를 비치한 가전기기는 모두 사용가능하다.
또한 본 발명에서 상기 급전회로(210)는, 인터페이스(130)를 통해서 전달되는 직류의 전류를 교류로 변환시키는 DC-AC컨버터(211)와 공급된 교류전류를 보다 확실한 펄스나 톱날파로 크리닝시키고 출력을 강화시키기 위한 발진부(212)로 이루어진 것이 바람직하다.
도시된 도 2에는 본 발명의 이러한 급전회로(210)의 구성을 상세하게 도시하고 있는데, PC(100)의 인터페이스(130)인 USB의 전원라인을 타고 전류가 이동하면, 급전회로(210)의 DC-AC컨버터(211)로 이동을 한다. PC(100)의 USB를 통해서 전달되는 전류는 직류의 전류이다. 그러나 본 발명에서는 이러한 전류를 이용하여 자기력을 형성시켜야 하기에 교류전류가 필요하다. 따라서 본 발명의 DC-AC컨버터(211)를 이용하여 직류를 교류로 변환시키는 것이다. 그리고 이렇게 변환된 교류 형태의 전류는 발진부(212)를 통해 고주파 교류의 형태로 변환된다. 이러한 고주파형태의 전류는 1차코일(240)에서 자기장을 형성하는 결과를 가져온다.
다음으로 이러한 충전패드(200)의 급전회로(210)에 대응하는 충전회로(310)가 전자기기(300)의 내측에서 설치되기에 이 충전회로(310)의 상세한 설명을 한다. 상기 충전회로(310)는, 축전지(350)의 충전을 위해서 2차코일(340)에 형성된 교류형태의 전류를 직류로 변환시키는 AC-DC컨버터(311)를 포함하여 구성된다. 1차코 일(240)에 형성되는 자기장은 타측의 2차코일(340)에 유도기전력을 창출하며 이때 유기된 전자들이 흐르는 교류성 전류가 발생된다. 1차코일(240)의 자기장이 교류에 의해서 발생된 것이기에 자기장의 방향은 전류의 방향에 따라 간헐적으로 변하게 된다. 바로 이러한 변환된 자기장을 통해서 형성되는 전류도 교류의 형태이기에 충전을 위해서 적당한 직류형태로 변환시키는 것이다. 이때 사용되는 AC-DC컨버터(311)는 일반적인 정류기도 사용이 가능하다. 실례로 다이오드와 캐패시터 및 인덕터로 이루어져 교류전류를 반싸이클 간 교번적으로 받아 들일 수 있는 4개의 다이오드를 통해서 직류로 변환하고, 캐패시터를 통해서 상기 직류전류에 포함된 교류성분을 완벽하게 제거하는 것이다. 그리고 인덕터는 상기 전류를 깨끗이 걸려 충전지에 충전이 용이하도록 전류를 변환시킨다.
또한 본 발명에서 사용되는 상기 전계회로부Ⅰ(230)과 Ⅱ(330)는, 도시된 도 3과 4에서처럼, PC(100)와 전자기기(300) 내의 파일이나 데이터를 전달받아 전계센서(233, 333)에서 감지할 수 있는 멘체스터코드 형태로 코딩하고, 코딩된 데이터를 PC(100)나 전자기기(300) 내의 메모리에 저장시킬 수 있는 형태로 2진화코드 형태로 디코딩하는 복부호부(231, 331)가 있고, 상기 복부호부(231, 331)를 통해서 멘체스터코드 형태로 코딩된 데이터가 안테나(245, 345)를 통해서 전달되면, 전달된 정보를 인식하고 복부호부(231, 331)로 전달하도록 PC(100)와 전자기기(300) 각각에 형성되는 전계센서(233, 333)가 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 전계회로부(230, 330)를 기능적으로 더욱 한정하여 구체화한 것으로 데이터를 전송시킴에 있어서 본 발명은 양방향 소통이 가능해야만 한다. 따라서 충전패드(200)에는 전계회로부Ⅰ(230)을 형성하고 전자기기(300)에는 전계회로부Ⅱ(330)를 형성하여 데이터를 상호 교환한다. 상기 전계회로부(230, 330)는 각각 복부호부(231, 331)와 전계센서(233, 333)로 이루어지는데, 복부호부(231, 331)는 코딩과 디코딩을 하여 전계센서(233, 333)가 인식할 수 있는 신호나 코드로 변환을 하거나 메모리에서 인식할 수 있는 신호나 코드로 변환을 하는 구성이다. 이를 각각의 방향에 따라 설명하자면, PC(100)에서 전자기기(300)로 데이터가 전송될 때, PC(100)의 데이터가 충전패드(200)의 전계회로부Ⅰ(230)로 들어온다. 이때 전계회로부Ⅰ(230)로 들어온 데이터는 PC(100)의 하드가 인식할 수 있는 2진코드이다. 그런데 본 발명에서 유도하는 미소 거리 근접통신의 경우 멘체스터코드로 변환시키는 것이 보다 유리하다. 따라서 본 발명의 상기 복부호부(231)는 상기 2진화된 코드를 멘체스터코드로 변환하여 안테나(240)를 통해서 전자기기(300)측 안테나(340)로 송신을 한다. 전자기기(300)측 안테나(340)는 이를 받아 전계회로부Ⅱ(330)를 이루는 전계센서(333)를 통해서 인식하고, 복부호부(331)를 통해서 전자기기(300)에 형성되는 메모리Ⅰ(360)에 저장할 수 있는 형태인 2진화된 코드로 변환하고 저장을 한다.
이에 반하여 전자기기(300) 내의 데이터를 PC(100) 내의 하드에 저장하고자 할 경우에는 상기와 역방향의 진행을 통해서 달성한다. 즉, 전자기기(300) 내의 메 모리Ⅰ(360)에 저장된 데이터는 전자기기(300)의 내측에 형성된 전계회로부Ⅱ(330)로 받아들이는데, 이 데이터는 2진화된 코드로 되어 있어서, 전계회로부Ⅱ(330)의 복부호부(331)에서 멘체스터코드로 변환하게 된다. 변환된 멘체스터코드 형태의 데이터는 전자기기(300)의 안테나를 통해서 대응하는 충전패드(200)의 안테나(240)로 송신과 수신을 달성하고, 충전패드(200)의 전계회로부Ⅰ(230)의 전계센서(233)가 받아들이게 된다. 본 발명에서 설명하는 상기 전계센서(233)는 상기 멘체스터코드로 형성되는 데이터를 미소 근접거리에서 인식할 수 있는 센서이다. 그리고 상기 전계센서(233)에서 받아들인 멘체스터코드 형태의 데이터는 복부호부(231)로 입력되어 컴퓨터의 하드가 인식할 수 있는 2진화된 코드로 디코딩을 달성한다. 이 변환된 2진화된 코드는 충전패드(200)와 PC(100)를 연결하는 라인을 통해서 인터페이스(130)인 USB의 시그널라인으로 하드로 전달되는 것이다.
그런데 이러한 상호 전달과정에서 상기 멘체스터코드 형태로 변환된 신호가 미소 근접거리 통신을 통해서 보다 정확하게 전달되기 위해서는 별도의 증폭기(232, 332)가 필요하다. 즉, 상기 복부호부(231, 331)를 통해서 멘체스터코드 형태로 코딩된 데이터를 안테나(245, 345)를 통해 근접통신이 깨끗하게 이루어질 수 있도록 증폭시키는 역할을 하는 증폭기(232, 332)를 안테나(245, 345)와 복부호부(231, 331) 사이에 구성시킨 것이 바람직하다. 즉, 멘체스터코드 형태로 변환된 데이터를 보다 증폭하여 대응되는 전계센서(233, 333)가 보다 확실하게 인식할 수 있도록 하여 통신하는 것이다.
그리고 도시된 도 1과 4에서처럼, 상기 충전패드(200)와 전자기기(300)의 내에는, PC(100)의 하드메모리와 전자기기(300)의 주메모리인 메모리Ⅰ(360)의 데이터를 임시 저장하는 메모리Ⅱ(221), Ⅲ(321)을 복보호부(231, 331)와의 사이에 연결하여 데이터 간 이동을 용이하게 한 것이 바람직하다. 즉, 상기 메모리Ⅱ(221), Ⅲ(321)은 임시저장공간인 버퍼메모리로써 PC(100)의 하드나 전자기기(300)의 주 메모리인 메모리Ⅰ(360)의 데이터를 복부호부(231, 331)를 통해서 멘체스터코드의 형태로 변환하는 과정에서 인터페이스(130)인 USB의 시그널라인의 통신속도와 복부호부(231, 331)의 코딩속도 차이를 조절할 수 있는 저장공간을 제공하는 것이다. 이를 도시된 도 4를 통해 보다 상세히 설명한다.
도시된 도면에서 데이터의 흐름을 상호 쌍방향으로 도시하고 있는데, 굵은 실선의 화살표 방향은 데이터가 PC(100)에서 전자기기(300)로 흐르는 방향을 도시하고 있다. 그리고 일점쇄선의 경우 전자기기(300)에서 PC(100)로 흐르는 방향을 도시하였다.
그럼 먼저 상기 굵은 실선의 화살표 방향인 PC(100)에서 전자기기(300)로의 데이터 이동을 설명하면, PC(100)의 신호처리부(120)의 조작을 통해서 하드 내의 데이터가 이동을 하게 되어 전계회로부Ⅰ(230)로 들어오게 되는데, 이때 상기 전계회로부Ⅰ(230)의 복부호부(231)에서는 상기 이동된 2진 데이터를 멘체스터코드로 코딩하게 된다. 상기 PC(100)의 인터페이스(130)는 씨리얼통신의 USB를 사용하는 것이 바람직한데, 이 USB의 씨그널라인을 통해서 이동되는 데이터의 양과 이를 받아 멘체스터코드로 변환시키는 전계회로부Ⅰ(230)의 복부호부(231)의 코딩속도는 차이가 있을 소지가 있다. 따라서 이러한 속도의 차이를 조절하기 위해서 본 발명의 통신시스템에서는 상기 충전패드(200)의 전계회로부Ⅰ(230) 전방에 메모리Ⅱ(221)를 설치하여 사용하는 것이다. 상기 메모리Ⅱ(221)는 특별하게 데이터가 복보호부(231)를 거치기 전에 임시로 저장되는 버퍼메모리로서 활용을 하는 것이다. 그리고 이렇게 코딩되어 증폭기(232)를 거치고 안테나(240)를 통해서 전자기기(300)의 대응하는 안테나(340)로 수신된 멘체스터코드로 코딩된 데이터는 실선의 방향인 전계센서(333)로 이동을 하고, 이 전계센서(333)에서 다시 멘체스터코드를 2진화코드로 디코딩하는 전계회로부Ⅱ(330)의 복부호부(331)로 이동을 하다. 그런데 상기 복부호부(331)를 거쳐 멘체스터코드에서 2진화코드로 변환된 데이터는 직접적으로 전자기기(300) 내측의 주 메모리인 메모리Ⅰ(360)에 저장될 때, 속도 차에 따른 저항을 받을 소지가 있다. 따라서 이를 해결하기 위해서 상기 복부호부(331)의 끝단에도 별도의 임시 버퍼메모리인 메모리Ⅲ(321)을 연결하여 저장의 용이성을 실현한 것이다.
그리고 이와는 역방향의 데이터 이동 흐름은 도시된 도 4에서처럼 일점쇄선으로 방향표시를 해두었다. 이 방향은 전술된 PC-전자기기 방향의 반대방향으로 모든 역할과 기능이 동일하기에 상세한 설명은 자제한다.
도 1은 본 발명의 충전과 통신시스템을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 충전시스템을 구체적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 데이터의 이동 수순을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 전체적인 충전과 통신시스템을 도시한 블럭도이다.
<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>
100; PC 120; 신호처리부
130; 인터페이스 200; 충전패드
210; 급전회로 211; DC-AC컨버터
212; 발진부 221; 메모리Ⅱ
230; 전계회로부Ⅰ 231; 복부호부
232; 증폭기 233; 전계회로
240; 1차코일 245; 안테나
300; 전자기기 310; 충전회로
311; AC-DC컨버터 321; 메모리Ⅲ
330; 전계회로부Ⅱ 331; 복호화부
332; 증폭기 333; 전계회로
340; 2차코일 345; 안테나
350; 축전지 360; 메모리Ⅰ
361; CPU

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 자기력을 통한 유도 기전력을 이용하여 전력을 충전시키고, 통신하는 무접점 통신시스템에 있어서,
    데이터 전달을 위한 인터페이스(130)와 소프트웨어로 구현되는 내장된 컨텐츠프로그램을 형성하는 신호처리부(120)및 전원부(110)로 이루어진 PC(100)를 형성하고;
    전원충전을 위해서는 상기 PC의 인터페이스(130)에 연결되고 직류를 교류로 변환시키는 DC-AC컨버터(211)와 공급된 교류전류를 보다 확실한 펄스나 톱날파로 크리닝시키고 출력을 강화시키기 위한 발진부(212)로 이루어진 급전회로(210)와 충전패드(200)의 일측 1차코일(240)로 전달하여 자기력을 발생시키며, 상기 1차코일(240)과 대응되게 전자기기(300)에 연결된 2차코일(340)이 유도기전력을 발생시켜 충전회로(310)와 AC-DC 컨버터(311)를 통해서 전력이 충전되는 축전지(350)를 전자기기 내에 구성하고;
    PC(100)와 전자기기(300)에 내장된 파일이나 데이터는 컨텐츠프로그램으로 구현된 신호처리부(120)를 통해 전달받아 전계센서(233, 333)에서 감지할 수 있는 멘체스터코드 형태로 코딩하고, 코딩된 데이터를 PC(100)나 전자기기(300) 내의 메모리에 저장시킬 수 있는 2진화코드 형태로 디코딩하는 복부호부(231, 331) 전계회로부Ⅰ(230)과 Ⅱ(330)를 통해서 코딩되고 디코딩되며, 코딩된 데이터는 충전패드(200)와 전자기기(300) 내의 안테나(245, 345)를 통해서 전달될 수 있도록 구성하여; 전자기기(300)나 PC(100) 내의 데이터를 접점 없이 상호교류하고, 전자기기(300) 내에 전력을 충전함에 있어서 무접점 방식으로 전달시키는 것을 특징으로 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복부호부(231, 331)를 통해서 멘체스터코드 형태로 코딩된 데이터를 안 테나(245, 345)를 통해 근접통신이 깨끗하게 이루어질 수 있도록 증폭시키는 역할을 하는 증폭기(232, 332)를 안테나(245, 345)와 복부호부(231, 331) 사이에 구성시킨 것을 특징으로 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 충전패드(200)와 전자기기(300)의 내에는, PC(100)의 하드메모리와 전자기기(300)의 주메모리인 메모리Ⅰ(360)의 데이터를 임시 저장하는 메모리Ⅱ(221), Ⅲ(321)을 복보호부(231, 331)와의 사이에 연결하여 데이터 간 이동을 용이하게 한 것을 특징으로 하는 무접점 충전, 데이터 통신시스템.
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