KR101228506B1 - 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 폰이나 모바일 기기의 충전을 무접점으로 하기 위한 무선 충전 시스템으로 사용자의 편리성을 높이기 위해 무선충전 시스템의 수신부에 스마트 카드를 내장하여 출입관리, 출석관리, 선불카드, 티머니 카드, 교통카드 등으로 사용이 가능하고 스마트 폰이나 모바일 기기에서 직접 무접점 스마트 카드 IC를 제어하여 원치 않는 타인의 사용을 방지할 수 있고, 오디오 신호를 무선으로 전송할 수 있도록 기능을 추가하여 무선 오디오 전송 기능과 무선 마이크로 활용이 가능하도록 설계하여 사용자의 스마트 폰이나 모바일 기기와 결합하여 휴대하고 다니게 되는 수신부를 기기의 충전 이외에 다른 용도로 활용할 수 있도록 된 매우 유용한 발명인 것이다.
Description
본 발명은 교통카드, 선불카드, 출입관리 카드, 티머니 카드, 전자지갑 등에 사용되는 비 접촉 스마트 카드와 무 접점 무선충전 시스템에 관한 것으로 무선충전 시스템에 스마트 카드를 결합하고 무선충전 수신부를 일체형과 독립형으로 설계할 수 있도록 된 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템에 관한 것이다.
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, 무 접점 무선충전 기술은 전력 전송에 중점을 두고 있다.
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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.
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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.
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. 무선 충전 시스템은 유선으로 전원이 연결되는 송신단과 이 송신단과 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.
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.
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스마트 폰이나 모바일 기기에 일체형으로 결합되어 무선충전을 수행하는 수신부는 충전 시간 이외에는 기기의 외부 보호기능만을 하기 때문에 사용자의 입장에서 일체형으로 휴대하고 다니면서 모바일 기기를 사용하는 것이 불편한 문제점이 있다.
또한, 무선충전을 하는 경우에 수신부는 스마트 폰이나 모바일 기기에 결합된 형태로 연결되어 있어서 일체형으로 결합되지 않은 기기들의 충전은 별도로 유선충전을 하게 되므로 별도의 충전 기기가 필요하고 무선 충전 시스템의 용도가 한정되는 문제점이 있어다.
또한, 무선충전을 하는 경우에 수신부는 스마트 폰이나 모바일 기기에 결합된 형태로 연결되어 있어서 일체형으로 결합되지 않은 기기들의 충전은 별도로 유선충전을 하게 되므로 별도의 충전 기기가 필요하고 무선 충전 시스템의 용도가 한정되는 문제점이 있어다.
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 사용자의 편리성을 높이기 위해 무선충전 시스템의 수신부에 스마트 카드를 내장하여 출입관리, 출석관리, 선불카드, 티머니 카드, 교통카드 등으로 사용이 가능하고 스마트 폰이나 모바일 기기에서 직접 무접점 스마트 카드 IC를 제어하여 원치 않는 타인의 사용을 방지할 수 있도록 된 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 오디오 신호를 무선으로 전송할 수 있도록 기능을 무선충전 시스템의 수신부에 추가하여 무선 오디오 전송 기능과 무선 마이크로 활용이 가능하도록 설계하여 사용자의 스마트 폰이나 모바일 기기와 결합하여 휴대하고 다니게 되는 수신부를 기기의 충전 이외에 다른 용도로 활용할 수 있도록 된 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 오디오 신호를 무선으로 전송할 수 있도록 기능을 무선충전 시스템의 수신부에 추가하여 무선 오디오 전송 기능과 무선 마이크로 활용이 가능하도록 설계하여 사용자의 스마트 폰이나 모바일 기기와 결합하여 휴대하고 다니게 되는 수신부를 기기의 충전 이외에 다른 용도로 활용할 수 있도록 된 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템을 제공하는 것이다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템은, 송신부와 수신부로 구성되고, 수신부와 연결되는 정보 통신기기를 충전시키는 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템에 있어서, 상기 수신부는 정보 통신기기와 일체로 합체되는 기구물에 결합되고, 수신부와 기구물이 결합된 상태에서 상기 정보 통신기기가 수신부에 결합되며, 내부에 상기 송신부의 코일과 대응되는 수신부 코일과, 전력 정류회로, 충전회로, 비 접촉 스마트 카드 IC, 무선 오디오 전송 IC, 상기 비 접촉 스마트 카드 IC와 상기 무선 오디오 전송 IC를 상기 정보 통신기기와 연결시키는 입출력 브릿지를 포함하되, 사용자가 상기 정보 통신기기를 통해 상기 비 접촉 스마트 카드 IC와 상기 무선 오디오 전송 IC를 활성 및 비활성 상태를 제어할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
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상기와 같이 이루어진 본 발명은 하나의 무선 충전 시스템으로 수신단과 결합된 스마트 폰이나 모바일 기기의 무선 충전만 하는 것이 아니라 결합되지 않고 독립적으로 떨어져 있는 외부 기기의 충전까지 가능하도록 설계하여 기존에 사용 중인 유선 충전 기기와 병행하여 사용하여야 하는 문제를 해결하고 하나의 무선 충전 시스템으로 모든 기기를 충전할 수 있도록 하여 사용자의 편리성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 부가적 기능으로 스마트 카드와 무선 오디오 전송기능을 결합하여 출입관리, 출석관리, 선불카드, 티머니, 교통카드, 전자지갑 등의 용도로 활용이 가능하고 차량 등에서 충전하려는 기기의 기능을 활용하여 무선으로 오디오를 전송하여 차량의 오디오 시스템을 활용하는 것이 가능하고 이 기능을 활용하여 여러 사람이 회의를 하는 경우에 무선충전 수신단과 결합된 스마트 폰이나 모바일 기기를 무선 마이크로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 비 접촉식 스마트 카드 IC가 내장되어 있으면서 이를 활성과 비활성 상태를 스스로 제어할 수 있어서 허락하지 않은 타인의 사용이나 불법적인 스키밍을 방지할 수 있다.
본 발명은 부가적 기능으로 스마트 카드와 무선 오디오 전송기능을 결합하여 출입관리, 출석관리, 선불카드, 티머니, 교통카드, 전자지갑 등의 용도로 활용이 가능하고 차량 등에서 충전하려는 기기의 기능을 활용하여 무선으로 오디오를 전송하여 차량의 오디오 시스템을 활용하는 것이 가능하고 이 기능을 활용하여 여러 사람이 회의를 하는 경우에 무선충전 수신단과 결합된 스마트 폰이나 모바일 기기를 무선 마이크로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 비 접촉식 스마트 카드 IC가 내장되어 있으면서 이를 활성과 비활성 상태를 스스로 제어할 수 있어서 허락하지 않은 타인의 사용이나 불법적인 스키밍을 방지할 수 있다.
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도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템은 송신부(100), 수신부(110)로 구성되고, 수신부(110)와 연결되는 정보 통신 기기(120; 이하 스마트 폰이라 칭함)로 이루어진다.
상기 수신부(110)는 기구물(150)에 우선 고정되고, 수신부(110)와 기구물(150)이 결합된 상태에서 스마트 폰(120)을 하나로 결합할 수 있도록 케이스 형태로 설계되어 사용한다.
상기 수신부(110)는 수신부 코일(111)과, 전력 정류 회로(116), 충전 회로(117)를 기본적인 구성으로, 사용자의 불편을 해소하고 스마트 카드의 도용을 방지하기 위하여 비 접촉 스마트 카드 IC(112)와, 오디오 신호를 무선으로 전송하는 무선 오디오 전송 IC(114)를 포함하고, 상기 비 접촉 스마트 카드 IC(112)와 무선 오디오 전송 IC(114)를 스마트 폰(120)에서 직접 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(118)가 스마트 폰(120)과 연결되는 비 접촉 스마트 카드 IC(112)와 무선 오디오 전송 IC(114) 사이에 설치된다.
상기 입출력 브릿지(118)는 스마트 폰(120)을 통해 상기 비 접촉 스마트 카드 IC(112) 및 무선 오디오 전송 IC(114)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.
사용자가 스마트 카드 기능을 사용하지 않는 경우, 상기 수신부(110)는 비 접촉 스마트 카드 IC(112)를 구동하기 위해 필요한 코일(113)이 그라운드 전위와 연결이 되도록 스마트 폰(120) 내의 앱과 같은 소프트웨어로 입출력 브릿지(118)을 통해 제어를 한다.
사용자가 스마트 카드 기능을 사용하는 경우에는 스마트 폰(120)에서 앱과 같은 소프트웨어를 통해 암호를 입력해서 비 접촉 스마트 카드 IC(112)가 활성이 되도록 입출력 브릿지(118)에서 제어 신호를 출력하여 송수신 코일(113)을 그라운드 전위에서 개방시켜 스마트 카드를 활성으로 전환하여 사용하고, 일정시간이 지난 후나 사용자가 다시 제어하여 비활성으로 전환할 수 있도록 스마트 폰(120) 내의 소프트웨어를 구성하여 사용자가 능동적으로 비 접촉 스마트 카드 IC(112)를 활성과 비 활성상태로 만들 수 있도록 한다.
또한, 스마트 폰(120)에서 무선 오디오 전송 기능을 제어할 수 있도록 앱과 같은 소프트웨어를 설치하고, 입출력 브릿지(118)를 통해 무선 오디오 전송 IC(114)를 활성 또는 비활성 상태를 제어한다.
차량 등에서 수신부(110)와 스마트 폰(120)이 결합된 케이스 형태의 기구물(150)을 충전하는 경우에도 스마트 폰(120) 내의 앱과 같은 소프트웨어를 통해서 무선 오디오 전송 기능을 활성시켜 스마트 폰(120)에서 재생되는 오디오를 무선 전송하여 차량의 라디오에서 수신하여 차량의 오디오 시스템을 이용할 수 있도록 한다.
무선 충전 중이 아닌 경우에는 스마트 폰(120)의 마이크(미도시)를 통해서 입력된 사용자의 음성이나 기타의 소리를 무선 오디오 전송 IC(114)를 통해서 무선 전송하여 외부의 라디오를 통해 수신하도록 하여 스마트 폰(120)을 무선 마이크로 대용할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에서 도 1에 도시된 구성과 동일한 기능을 수행하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.1
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선 충전 시스템은 송신부(100)와 수신부(210)로 구성되고, 수신부(210)와 연결되는 정보 통신기기 또는 해당 기기의 배터리(220; 이하 외부 기기라 칭함)로 이루어진다.
상기 수신부(210)는 케이블이나 젠더 등의 인터페이스를 통해 외부 기기(220)와 연결된다.
상기 수신부(210)는 수신부 코일(211)과, 전력 정류 회로(216), 충전 회로(217)를 기본적인 구성으로, 사용자의 불편을 해소하고 스마트 카드의 도용을 방지하기 위하여 비 접촉 스마트 카드 IC(212)와 상기 비 접촉 스마트 카드 IC(212)를 외부 기기(220)에서 직접 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(214)가 포함되어 상기 인터페이스를 통해 외부 기기(220)와 연결된다.
상기 입출력 브릿지(214)와 충전 회로(217) 사이에는 충전용 배터리(218)가 더 구성된다. 따라서, 상기 수신부(210)에 연결된 외부 기기(220)를 충전하는 경우, 송신부(100)에서 전송되는 전력으로 외부 기기(220)를 충전하는 것도 가능하고,
송신부(100)에서 전송되는 전력이 없거나 수신부(210)를 송신부(100)에서 분리시켜 사용자가 휴대하고 있는 경우, 상기 수신부(210)에 구비된 충전용 배터리(218)에 축적된 전력으로 외부 기기(220)를 충전하는 것도 가능하다.
이때, 상기 충전 회로(217)를 통해 출력되는 전압은 예를 들어, +5 Volt ~ +19 Volt 범위를 가지며, 이는 수신부(210)와 인터페이스를 통해 연결되는 다양한 외부 기기(220)의 전압 특성에 맞추기 위한 것이다.
상기 수신부(210)는 충전해야 하는 외부 기기(220)의 종류가 다양한 경우에 기기마다 다른 모양 및 형태로 이루어지기 때문에, 충전해야 하는 외부 기기(220) 마다 그에 맞는 결합물 또는 케이스를 구입해야 하는 문제를 해결하고 기존의 충전 방식인 유선 충전을 대체하여 하나의 무선충전 송신부로 다양한 외부 기기(220)를 충전하기 위해서 필요한 독립된 수신부(210)가 필요하게 된다.
따라서, 상기 충전 회로(217)에서 다양한 전압의 출력이 가능하도록 출력단을 구비하여 각각의 외부 기기(220)에 맞는 커낵터와 케이블 등의 인터페이스를 연결하여 충전이 가능하도록 함으로써 무선 충전 시스템의 효용가치를 극대화한다.
더불어, 상기 수신부(210)의 이동성을 보장하기 위하여 내부에 충전요 배터리(218)을 더 구비하여 사용자가 외부 기기(220)를 충전하지 않는 시간에는 수신부(210)를 송신부(100)에 올려 놓아 수신부(210)의 충전용 배터리(218)를 충전시켜 충전된 수신부(210)를 사용자가 휴대하고 다니면서 외부 기기(220)를 필요한 시간에 충전할 수 있도록 함으로써 독립된 수신부(210)의 용도를 배가시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선 충전 시스템은, 수신부(112, 212)에 별도의 부가기능으로 비 접촉식 스마트 카드 IC(112, 212)를 내장시켜 교통카드, 선불카드, 출입관리 카드, 티머니 카드, 전자지갑 등으로 활용할 수 있도록 하여 충전하는 시간 이외의 시간에도 그 활용도를 증가시킨다.
또한, 부가 기능으로 수신부(112)에 오디오를 무선으로 전송할 수 있는 기능을 부여하여 사용상의 편리성을 더하고, 스마트 폰이나 모바일 기기의 경우에 블루투스와 같은 별도의 무선 전송 장치가 있지만 이 무선 전송을 받는 쪽에도 같은 무선 수신 장치가 있어야 하는 문제가 있기 때문에 FM라디오 주파수로 전송하는 기능은 사용자에게 유용한 기능이 될 수 있다.
수신부와 일체형으로 결합되지 않는 기기의 충전을 위해서 충전해야 하는 기기와 결합되지 않고 독립적으로 기능을 수행하는 무선충전 수신부(210)를 구성하고, 이 수신부의 출력을 다양한 전압을 출력하도록 설계하여 하나의 무선충전 송신부로 수신부가 충전하려는 기기와 결합이 되어 있지 않아도 다양한 기기를 충전할 수 있도록 설계하여 송신부의 효용가치를 높여서 송신부의 범용성을 극대화하여 과제를 해결한다.
한편, 도 1에서 수신부(110)의 내부에 스마트 폰과 연결하여 수신부를 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(118)을 내장하여 스마트 폰(120)에서 직접 제어하여 일반적인 상황에서는 비 접촉 스마트 카드 IC(112)를 비 활성상태로 만들고 특정한 경우에 스마트 폰에서 사용자가 직접 암호를 입력하여 활성상태로 만들어야 스마트 카드 IC가 동작을 하도록 하여 복제나 대리 결제 등 스키밍을 방지한다.
따라서, 본 발명에서 의미하는 무선충전 시스템은 무선충전의 송신부와 스마트 폰과 결합되는 일체형 수신부, 결합되지 않고 독립적으로 스마트 폰과 기타의 외부 기기를 충전하는 독립형 수신부가 하나의 무선충전 시스템을 구성하게 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 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템은 송신부(100), 수신부(110)로 구성되고, 수신부(110)와 연결되는 정보 통신 기기(120; 이하 스마트 폰이라 칭함)로 이루어진다.
상기 수신부(110)는 기구물(150)에 우선 고정되고, 수신부(110)와 기구물(150)이 결합된 상태에서 스마트 폰(120)을 하나로 결합할 수 있도록 케이스 형태로 설계되어 사용한다.
상기 수신부(110)는 수신부 코일(111)과, 전력 정류 회로(116), 충전 회로(117)를 기본적인 구성으로, 사용자의 불편을 해소하고 스마트 카드의 도용을 방지하기 위하여 비 접촉 스마트 카드 IC(112)와, 오디오 신호를 무선으로 전송하는 무선 오디오 전송 IC(114)를 포함하고, 상기 비 접촉 스마트 카드 IC(112)와 무선 오디오 전송 IC(114)를 스마트 폰(120)에서 직접 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(118)가 스마트 폰(120)과 연결되는 비 접촉 스마트 카드 IC(112)와 무선 오디오 전송 IC(114) 사이에 설치된다.
상기 입출력 브릿지(118)는 스마트 폰(120)을 통해 상기 비 접촉 스마트 카드 IC(112) 및 무선 오디오 전송 IC(114)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.
사용자가 스마트 카드 기능을 사용하지 않는 경우, 상기 수신부(110)는 비 접촉 스마트 카드 IC(112)를 구동하기 위해 필요한 코일(113)이 그라운드 전위와 연결이 되도록 스마트 폰(120) 내의 앱과 같은 소프트웨어로 입출력 브릿지(118)을 통해 제어를 한다.
사용자가 스마트 카드 기능을 사용하는 경우에는 스마트 폰(120)에서 앱과 같은 소프트웨어를 통해 암호를 입력해서 비 접촉 스마트 카드 IC(112)가 활성이 되도록 입출력 브릿지(118)에서 제어 신호를 출력하여 송수신 코일(113)을 그라운드 전위에서 개방시켜 스마트 카드를 활성으로 전환하여 사용하고, 일정시간이 지난 후나 사용자가 다시 제어하여 비활성으로 전환할 수 있도록 스마트 폰(120) 내의 소프트웨어를 구성하여 사용자가 능동적으로 비 접촉 스마트 카드 IC(112)를 활성과 비 활성상태로 만들 수 있도록 한다.
또한, 스마트 폰(120)에서 무선 오디오 전송 기능을 제어할 수 있도록 앱과 같은 소프트웨어를 설치하고, 입출력 브릿지(118)를 통해 무선 오디오 전송 IC(114)를 활성 또는 비활성 상태를 제어한다.
차량 등에서 수신부(110)와 스마트 폰(120)이 결합된 케이스 형태의 기구물(150)을 충전하는 경우에도 스마트 폰(120) 내의 앱과 같은 소프트웨어를 통해서 무선 오디오 전송 기능을 활성시켜 스마트 폰(120)에서 재생되는 오디오를 무선 전송하여 차량의 라디오에서 수신하여 차량의 오디오 시스템을 이용할 수 있도록 한다.
무선 충전 중이 아닌 경우에는 스마트 폰(120)의 마이크(미도시)를 통해서 입력된 사용자의 음성이나 기타의 소리를 무선 오디오 전송 IC(114)를 통해서 무선 전송하여 외부의 라디오를 통해 수신하도록 하여 스마트 폰(120)을 무선 마이크로 대용할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에서 도 1에 도시된 구성과 동일한 기능을 수행하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.1
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선 충전 시스템은 송신부(100)와 수신부(210)로 구성되고, 수신부(210)와 연결되는 정보 통신기기 또는 해당 기기의 배터리(220; 이하 외부 기기라 칭함)로 이루어진다.
상기 수신부(210)는 케이블이나 젠더 등의 인터페이스를 통해 외부 기기(220)와 연결된다.
상기 수신부(210)는 수신부 코일(211)과, 전력 정류 회로(216), 충전 회로(217)를 기본적인 구성으로, 사용자의 불편을 해소하고 스마트 카드의 도용을 방지하기 위하여 비 접촉 스마트 카드 IC(212)와 상기 비 접촉 스마트 카드 IC(212)를 외부 기기(220)에서 직접 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(214)가 포함되어 상기 인터페이스를 통해 외부 기기(220)와 연결된다.
상기 입출력 브릿지(214)와 충전 회로(217) 사이에는 충전용 배터리(218)가 더 구성된다. 따라서, 상기 수신부(210)에 연결된 외부 기기(220)를 충전하는 경우, 송신부(100)에서 전송되는 전력으로 외부 기기(220)를 충전하는 것도 가능하고,
송신부(100)에서 전송되는 전력이 없거나 수신부(210)를 송신부(100)에서 분리시켜 사용자가 휴대하고 있는 경우, 상기 수신부(210)에 구비된 충전용 배터리(218)에 축적된 전력으로 외부 기기(220)를 충전하는 것도 가능하다.
이때, 상기 충전 회로(217)를 통해 출력되는 전압은 예를 들어, +5 Volt ~ +19 Volt 범위를 가지며, 이는 수신부(210)와 인터페이스를 통해 연결되는 다양한 외부 기기(220)의 전압 특성에 맞추기 위한 것이다.
상기 수신부(210)는 충전해야 하는 외부 기기(220)의 종류가 다양한 경우에 기기마다 다른 모양 및 형태로 이루어지기 때문에, 충전해야 하는 외부 기기(220) 마다 그에 맞는 결합물 또는 케이스를 구입해야 하는 문제를 해결하고 기존의 충전 방식인 유선 충전을 대체하여 하나의 무선충전 송신부로 다양한 외부 기기(220)를 충전하기 위해서 필요한 독립된 수신부(210)가 필요하게 된다.
따라서, 상기 충전 회로(217)에서 다양한 전압의 출력이 가능하도록 출력단을 구비하여 각각의 외부 기기(220)에 맞는 커낵터와 케이블 등의 인터페이스를 연결하여 충전이 가능하도록 함으로써 무선 충전 시스템의 효용가치를 극대화한다.
더불어, 상기 수신부(210)의 이동성을 보장하기 위하여 내부에 충전요 배터리(218)을 더 구비하여 사용자가 외부 기기(220)를 충전하지 않는 시간에는 수신부(210)를 송신부(100)에 올려 놓아 수신부(210)의 충전용 배터리(218)를 충전시켜 충전된 수신부(210)를 사용자가 휴대하고 다니면서 외부 기기(220)를 필요한 시간에 충전할 수 있도록 함으로써 독립된 수신부(210)의 용도를 배가시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스마트 카드 기능을 구비한 무선 충전 시스템은, 수신부(112, 212)에 별도의 부가기능으로 비 접촉식 스마트 카드 IC(112, 212)를 내장시켜 교통카드, 선불카드, 출입관리 카드, 티머니 카드, 전자지갑 등으로 활용할 수 있도록 하여 충전하는 시간 이외의 시간에도 그 활용도를 증가시킨다.
또한, 부가 기능으로 수신부(112)에 오디오를 무선으로 전송할 수 있는 기능을 부여하여 사용상의 편리성을 더하고, 스마트 폰이나 모바일 기기의 경우에 블루투스와 같은 별도의 무선 전송 장치가 있지만 이 무선 전송을 받는 쪽에도 같은 무선 수신 장치가 있어야 하는 문제가 있기 때문에 FM라디오 주파수로 전송하는 기능은 사용자에게 유용한 기능이 될 수 있다.
수신부와 일체형으로 결합되지 않는 기기의 충전을 위해서 충전해야 하는 기기와 결합되지 않고 독립적으로 기능을 수행하는 무선충전 수신부(210)를 구성하고, 이 수신부의 출력을 다양한 전압을 출력하도록 설계하여 하나의 무선충전 송신부로 수신부가 충전하려는 기기와 결합이 되어 있지 않아도 다양한 기기를 충전할 수 있도록 설계하여 송신부의 효용가치를 높여서 송신부의 범용성을 극대화하여 과제를 해결한다.
한편, 도 1에서 수신부(110)의 내부에 스마트 폰과 연결하여 수신부를 제어할 수 있도록 입출력 브릿지(118)을 내장하여 스마트 폰(120)에서 직접 제어하여 일반적인 상황에서는 비 접촉 스마트 카드 IC(112)를 비 활성상태로 만들고 특정한 경우에 스마트 폰에서 사용자가 직접 암호를 입력하여 활성상태로 만들어야 스마트 카드 IC가 동작을 하도록 하여 복제나 대리 결제 등 스키밍을 방지한다.
따라서, 본 발명에서 의미하는 무선충전 시스템은 무선충전의 송신부와 스마트 폰과 결합되는 일체형 수신부, 결합되지 않고 독립적으로 스마트 폰과 기타의 외부 기기를 충전하는 독립형 수신부가 하나의 무선충전 시스템을 구성하게 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 것이다.
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100 : 무선 충전 송신부 101 : 송신부 코일
110, 210 : 무선 충전 수신부 111, 211 : 수신부 코일
112, 212 : 비 접촉 스마트 카드 IC 113, 213 : 송수신 코일
114 : 무선 오디오 전송 IC 115 : 무선 오디오 안테나
116, 216 : 전력 정류 회로 117, 217 : 충전 회로
118, 214 : 입출력 브릿지 120 : 정보 통신기기
150 : 기구물 218 : 충전용 배터리
220 : 외부 기기
110, 210 : 무선 충전 수신부 111, 211 : 수신부 코일
112, 212 : 비 접촉 스마트 카드 IC 113, 213 : 송수신 코일
114 : 무선 오디오 전송 IC 115 : 무선 오디오 안테나
116, 216 : 전력 정류 회로 117, 217 : 충전 회로
118, 214 : 입출력 브릿지 120 : 정보 통신기기
150 : 기구물 218 : 충전용 배터리
220 : 외부 기기
Claims (7)
- 송신부와 수신부로 구성되고, 수신부와 연결되는 정보 통신기기를 충전시키는 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템에 있어서,
상기 수신부는 정보 통신기기와 일체로 합체되는 기구물에 결합되고, 수신부와 기구물이 결합된 상태에서 상기 정보 통신기기가 결합되며, 내부에 상기 송신부의 코일과 대응되는 수신부 코일과, 전력 정류회로, 충전회로, 비 접촉 스마트 카드 IC, 무선 오디오 전송 IC, 상기 비 접촉 스마트 카드 IC와 상기 무선 오디오 전송 IC를 상기 정보 통신기기와 연결시키는 입출력 브릿지를 포함하되,
사용자가 상기 정보 통신기기를 통해 상기 비 접촉 스마트 카드 IC와 상기 무선 오디오 전송 IC를 활성 및 비활성 상태를 제어할 수 있도록 된 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템. - 삭제
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| KR1020110064842A KR101228506B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 스마트 카드 기능을 구비한 무선충전 시스템 |
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