KR101458712B1 - 차량의 무선충전기 상태확인장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

차량에 설치된 무선충전기의 정상 동작 여부를 확인할 수 있도록 한 차량의 무선충전기 상태확인장치 및 그 방법이 개시된다.
개시된 차량의 무선충전기 상태확인장치는 차량에 장착된 무선충전기와 일정 거리 이내 접근 시 상기 무선충전기의 코일과 결합하여 기전력을 발생하는 전력 코일; 상기 전력 코일에 의해 발생하는 기전력으로 동작하여 무선충전기의 정상 동작 상태를 표시해주는 상태 표시기를 구비함으로써, 차량에 설치된 무선충전기의 정상 동작 여부를 운전자가 시청각으로 용이하게 확인할 수 있게 되는 것이다.

Description

차량의 무선충전기 상태확인장치 및 그 방법{Status check apparatus of wireless charger in vehicle and method thereof}

본 발명은 차량의 무선충전기(wireless charger) 상태확인에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 설치된 무선충전기의 정상 동작 여부를 확인할 수 있도록 한 차량의 무선충전기 상태확인장치 및 그 방법에 관한 것이다.

오늘날 정보통신 분야는 매우 빠른 속도로 발전하고 있다. 전기, 전자, 통신, 반도체 등이 종합적으로 조합된 다양한 기술들이 지속적으로 개발되고 있고, 전자기기들의 모바일화 경향이 증대함에 따라 통신분야에 있어서도 무선 통신 및 무선 전력전송 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. 특히, 전자기기에 무선으로 전력을 공급하는 방안에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이와 같은 무선 전력전송은 전력을 공급하는 송전단과 전력을 공급받는 전자기기(수전단) 간에 물리적인 접촉이 없이 자기 결합(inductive coupling), 용량 결합(capacitive coupling) 또는 안테나 등의 전자기장 공진 구조를 이용하여 공간을 통해 전력을 무선으로 공급(전송)하는 것이다.

한편, 휴대폰이나 헤드 셋과 같은 차량 내의 휴대 기기에 전력을 공급함에 있어서, 선이 연결되어 있는 시거 잭을 12V DC 출력 포트에 꽂고 시거 잭의 선을 수신기에 연결함으로써 차량 내의 휴대 기기에 전력을 공급하였다. 이 경우 연결 잭을 수신기기에 손수 연결해야 하는 번거로움이 있고, 운전 중에 이와 같은 연결 작업을 수행할 경우에는 안전에도 문제가 있다. 또한, 연결 잭과 수신 기기가 선으로 연결되므로, 차량 내에서의 선 처리 문제가 수월하지 않고 선이 제대로 정리되지 않을 경우 미관상으로 좋지 않은 등의 문제가 있다.

이러한 유선 사용으로 인한 문제점들을 개선하기 위해서 제안된 것이 주지한 바와 같은 무선 전력전송기술이며, 이러한 무선 전력전송기술을 차량에 적용한 종래기술이 대한민국특허청 공개특허번호 공개번호 10-2012-0048306호(2012.05.15. 공개)(발명의 명칭: 차량 내의 전자기기들에의 무선 전력 공급장치)(이하, "종래기술"이라 약칭함)에 개시된다.

개시된 종래기술은 교류신호 발생기와 전자기장 발생기 및 송신측 전자기장 공진기로 이루어진 송신부, 수신측 전자기장 공진기와 정류기 및 충전기로 이루어진 수신부로 구성된다. 이렇게 구성된 종래기술은 송신부 내의 전자기장 공진기에 송신부 코일과 중계증폭기를 구비하고, 송신부 코일을 이용하여 전자기장에 대해 전자유도에 의해 유도기전력을 생성하고, 생성된 유도기전력에 의해 더 강화된 전자기장을 발생하며, 중계 증폭기에서 전자기 공진을 일으킴으로써 무선 송신에 의해 약해진 전자기장을 증폭하게 된다.

대한민국특허청 공개특허번호 공개번호 10-2012-0048306호(2012.05.15. 공개)

그러나 상기와 같은 종래기술은 차량에서 무선으로 전력을 송수신하는 것은 가능하나, 장착된 무선충전기의 상태를 확인할 수 없다는 단점이 있다.

여기서 무선충전기의 상태를 확인할 수 없는 경우, 충전 대상 기기를 정해진 충전 위치에 올려놓고 장시간 충전을 시도하였으나, 실제 무선충전기의 이상으로 인해 충전 대상 기기가 전혀 충전되지 않아, 긴급 사안 발생시 충전 대상 기기를 사용할 수 없는 문제점이 발생한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량에 설치된 무선충전기의 정상 동작 여부를 확인할 수 있도록 한 차량의 무선충전기 상태확인장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 차량에 설치된 무선충전기의 정상 동작 여부를 시청각으로 알려주어 운전자가 용이하게 무선충전기의 상태를 인지할 수 있도록 한 차량의 무선충전기 상태확인장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인장치는,

차량에 장착된 무선충전기와 일정 거리 이내 접근 시 상기 무선충전기의 코일과 결합하여 기전력을 발생하는 전력 코일;

상기 전력 코일에 의해 발생하는 기전력으로 동작하여 무선충전기의 정상 동작 상태를 표시해주는 상태 표시기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상태 표시기는 상기 무선충전기의 정상 동작 상태를 시각으로 표시해주는 발광다이오드; 상기 무선충전기의 정상 동작 상태를 청각으로 송출해주는 스피커 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 상태 표시기는 상기 스피커의 볼륨을 조정하기 위한 볼륨 조절기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인장치는 상기 전력 코일 및 상태 표시기를 내장하기 위한 몸체; 상기 몸체 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 내장된 전력 코일 및 상태 표시기를 외부에서 확인할 수 있는 투명 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인방법은,

(a) 차량의 시동이 온(on)된 상태에서, 차량에 장착된 무선충전기와 결합을 통해 기전력이 발생하는지를 확인하는 단계;

(b) 상기 기전력이 발생하지 않을 경우 무선충전기의 상태 표시기를 오프하여, 무선충전기의 이상 상태를 외부에 알려주는 단계;

(c) 상기 기전력이 발생할 경우 상기 무선충전기의 정상상태를 표시해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 (c) 단계는 무선충전기의 정상상태를 시청각으로 표시해주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 차량에 설치된 무선충전기의 정상 동작 여부를 운전자가 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인장치의 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인방법을 보인 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

<실시 예1>

도 1은 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인장치(10)의 사시도이고, 도 2는 무선충전기 상태확인장치(10)의 분해 사시도로서, 몸체(11), 전력 코일(12), 볼륨 조절기(13), 스피커(14), 스마트폰 커넥터(15), 발광다이오드(16) 및 투명 커버(17)를 포함한다. 여기서 볼륨 조절기(13), 스피커(14) 및 발광다이오드(16) 중 일부 또는 전부를 상태 표시기라 칭한다. 따라서 이하에서 상태 표시기라 함은 상기 3가지 구성 중 일부 또는 전부를 포함한 개념이라고 이해하면 된다. 도 1 및 도 2에서는 설명의 편의를 위해 상태 표시기에 대한 부호는 부여하지 않았다.

몸체(11)는 내부에 공간이 마련되며, 그 공간에 전력 코일(12), 스피커(14), 스마트폰 커넥터(15), 발광다이오드(16)를 내장하게 된다.

전력 코일(12)은 차량에 장착된 무선충전기와 일정 거리 이내 접근 시 상기 무선충전기의 코일과 결합하여 기전력을 발생하는 역할을 한다.

상태 표시기는 상기 전력 코일(12)에 의해 발생하는 기전력으로 동작하여 무선충전기의 정상 동작 상태를 표시해주는 역할을 하는 것으로서, 전술한 바와 같이, 상태 표시기는 상기 무선충전기의 정상 동작 상태를 시각으로 표시해주는 발광다이오드(16); 상기 무선충전기의 정상 동작 상태를 청각으로 송출해주는 스피커(14) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 상태 표시기는 상기 스피커(14)의 볼륨을 조절하기 위한 볼륨 조절기(13)를 포함한다.

여기서 상태 표시기가 발광다이오드(16)로만 구현된 경우 볼륨 조절기(13)는 필요 없으며, 상태 표시기가 스피커(14)를 포함하는 경우에만 볼륨 조절기(13)가 구현될 수 있다.

투명 커버(17)는 상기 몸체(11) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 내장된 전력 코일(12) 및 상태 표시기를 외부에서 확인할 수 있도록 하는 역할을 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량에는 무선으로 운전자가 휴대한 스마트폰과 같은 충전 대상 기기를 충전하기 위한 무선충전기가 설치된 것으로 가정을 한다. 여기서 무선충전기는 차량의 운전석과 조수석 사이에 존재하는 암레스트(arm rest), 데시 보드(dash board), 핸들의 내부 등에 설치되는 것이 바람직하다.

이렇게 차량에 설치된 무선충전기의 정상 상태 여부를 확인하기 위해서, 차량의 엔진이 켜진 상태에서 무선충전기 상태확인장치(10)를 정해진 위치에 올려놓으면, 전력 코일(12)에서 상기 무선충전기에 구비된 1차 코일((Tx)과 무선으로 결합하여, 기전력을 발생하게 된다. 여기서 전력 코일(12)은 무선으로 전력을 수신하기 위한 수신 코일(Rx)의 역할을 한다.

상기에서 엔진이 꺼진 상태에서는 무선충전기가 동작하지 않기 때문에, 엔진이 꺼진 상태에서는 무선충전기의 동작을 확인할 수 없게 된다. 따라서 엔진이 켜진 상태에서만 무선충전기의 동작을 확인하게 된다.

상기 무선충전기가 정상적으로 동작을 하게 되면 1차 코일(Tx)을 통해 무선으로 전력이 송출되고, 이와는 달리 무선충전기가 비정상적일 경우 즉, 고장이 발생한 경우에는 1차 코일(Tx)을 통해 무선으로 전력이 송출되는 것이 불가능해진다.

따라서 전력 코일(12)은 상기 1차 코일(Tx)과의 결합을 통해 무선충전기가 정상 상태이면 전력을 수신하여 기전력을 발생하게 되고, 이와는 달리 무선충전기가 비정상상태이면 전력 수신이 불가능하여 기전력을 발생하지 않게 된다.

상기 기전력이 발생한 경우, 이와 연결된 발광다이오드(16)는 발광을 하여 무선충전기가 정상적으로 동작하고 있음을 외부에 알리게 된다. 또한, 전력 코일(12)과 연결된 스피커(14) 역시 특정의 음을 출력하여 무선충전기가 정상적으로 동작하고 있음을 외부에 알리게 된다. 여기서 운전자는 볼륨 조절기(13)를 통해 스피커(14)를 통해 송출되는 음의 레벨(크기)을 설정할 수 있다.

여기서 투명 커버(17)에 의해 운전자는 육안으로 편리하게 발광다이오드(16) 점등 상태 및/또는 스피커(14)를 통한 송출 음으로 무선충전기의 정상 상태를 식별할 수 있게 된다.

예컨대, 차량의 시동이 켜진 상태에서, 무선충전기 상태확인장치(10)를 정해진 위치에 올려놓게 되면, 바로 무선충전기의 상태를 시청각으로 표시해주게 되는 것이다, 만약, 무선충전기가 고장이 나서 무선충전기 상태확인장치(10)가 동작을 하지 않게 되면, 운전자는 무선충전기가 고장 난 것임을 용이하게 판별할 수 있게 된다.

<실시 예2>

도 3은 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(step)를 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인방법은 (a) 차량의 시동이 온(on)된 상태에서, 차량에 장착된 무선충전기와 결합을 통해 기전력이 발생하는지를 확인하는 단계(S10 ~ S20); (b) 상기 기전력이 발생하지 않을 경우 무선충전기의 상태 표시기를 오프하여, 무선충전기의 이상 상태를 외부에 알려주는 단계(S30); (c) 상기 기전력이 발생할 경우 상기 무선충전기의 정상상태를 표시해주는 단계(S40 ~ S50)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 무선충전기 상태확인방법은 단계 S10에서 차량의 엔진 시동이 온되면, 단계 S20으로 이동하여 기전력 발생 여부를 확인한다. 여기서 차량에 장착된 무선충전기가 정상적으로 동작하는 경우 기전력이 발생하고, 무선충전기가 고장 난 경우에는 기전력이 발생하지 않게 된다.

기전력이 발생하지 않으면 단계 S30으로 이동하여 무선충전기의 상태를 표시해주는 상태표시기를 오프한다. 따라서 운전자는 용이하게 무선충전기의 고장 상태를 인지할 수 있게 된다.

이와는 달리 기전력이 발생하는 경우에는, 단계 S40으로 이동하여 스피커 볼륨을 확인하게 되고, 단계 S50에서 무선충전기의 정상상태를 시청각으로 표시해주게 된다. 이때, 무선충전기의 정상상태를 발광다이오드를 이용하여 시각으로 표시해주거나 스피커를 통해 청각으로 표시해주는 것이 가능하며, 이러한 시청각 표시기를 선택적으로 사용하거나 모두 사용하는 것도 가능하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 무선충전기 상태확인장치 11 : 몸체
12 : 전력 코일 13 : 볼륨 조절기
14 : 스피커 15 : 스마트폰 커넥터
16 : 발광다이오드 17 : 투명 커버

Claims (5)

1. 차량에 장착된 무선충전기의 상태를 확인하는 장치에 있어서,
   상기 차량에 장착된 무선충전기와 일정 거리 이내 접근 시 상기 무선충전기의 코일과 결합하여 기전력을 발생하는 전력 코일;
   상기 전력 코일에 의해 발생하는 기전력으로 동작하여 무선충전기의 정상 동작 상태를 표시해주는 상태 표시기;
   상기 전력 코일 및 상태 표시기를 내장하기 위한 몸체; 및
   상기 몸체 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 내장된 전력 코일 및 상태 표시기를 외부에서 확인할 수 있는 투명 커버를 포함하고,
   상기 상태 표시기는 상기 무선충전기의 정상 동작 상태를 시각으로 표시해주는 발광다이오드; 상기 무선충전기의 정상 동작 상태를 청각으로 송출해주는 스피커 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 상태 표시기는 상기 스피커의 볼륨을 조절하기 위한 볼륨 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무선충전기 상태확인장치.
   
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4. 차량에 장착된 무선충전기의 상태를 확인하는 방법에 있어서,
   (a) 차량의 시동이 온(on)된 상태에서, 차량에 장착된 무선충전기와 결합을 통해 기전력이 발생하는지를 확인하는 단계;
   (b) 상기 기전력이 발생하지 않을 경우 무선충전기의 상태 표시기를 오프하여, 무선충전기의 이상 상태를 외부에 알려주는 단계;
   (c) 상기 기전력이 발생할 경우 상기 무선충전기의 정상상태를 표시해주는 단계를 포함하고,
   상기 (c) 단계는 무선충전기의 정상상태를 시청각으로 표시해주는 것을 특징으로 하는 차량의 무선충전기 상태확인방법.
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