KR101465750B1 - Ｎｆｃ 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템 및 그 충전 방법 - Google Patents

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Abstract

NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템이 개시된다. USB(universal serial bus) 케이블을 통해 전력을 공급받는 USB 커넥터(USB connector)와, 상기 USB 커넥터를 통해 공급받는 전력을 이용하여 NFC(near field communication) 방식으로 전력 신호를 송신하는 NFC 리더(NFC reader)와, 상기 NFC 리더로부터 송신되는 전력 신호를 방사하는 NFC 안테나(NFC antenna)를 포함하는 마우스 패드(mouse pad); 상기 NFC 안테나로부터 방사되는 전력 신호를 수신하는 NFC 태그(NFC tag)와, 상기 NFC 태그를 통해 수신되는 전력 신호를 충전하는 충전 배터리(battery)를 포함하는 무선 마우스(wireless mouse)를 구성한다. 상기와 같은 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템에 의하면, 마우스 패드에 구비된 NFC 안테나를 통해 방사되는 전력 신호를 무선 마우스에서 수신하여 충전하도록 구성됨으로써, 무선 마우스의 사용 중에 자연스럽게 무선 전력 충전이 되는 효과가 있다. 이에, 별도의 충전 시간을 확보할 필요가 없으며, 언제든지 유선 마우스처럼 실시간 충전하여 실시간 사용할 수 있다.

Description

ＮＦＣ 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템 및 그 충전 방법{WIRELESS MOUSE SYSTEM BEING SUPPLIED WITH POWER USING NEAR FIELD COMMUNICATION AND CHARGING METHOD THEREOF}
본 발명은 무선 마우스 및 마우스 패드와 그 충전 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받고 충전하는 무선 마우스 및 마우스 패드로 구성되는 무선 마우스 시스템 및 그 충전 방법에 관한 것이다.
무선 마우스는 유선이 없어서 그 움직임이 자유롭고 사용자가 매우 편리함을 느끼게 된다. 기존 유선 마우스와 달리 선꼬임도 없기 때문에 그 편리함은 비할 바가 아니다.
그러나, 무선 마우스는 건전지를 이용하기 때문에, 건전지의 소모에 따른 교체나 충전지의 충전/교체 등으로 인한 불편함이 가장 큰 단점으로 꼽힌다.
이에, 등록실용신안공보 20-0226520은 무선 마우스로서 자체 충전 기능을 갖도록 개발되어 있다. 무선 마우스의 휠 동작에 의해 충전이 되도록 구성된다. 그러나, 휠 동작에 의한 자체 충전량이 그리 많지 않고, 충전 기능의 편리함을 크게 기대하기 어렵다.
한편, 등록특허공보 10-1088401는 일반적인 무선 전력 공급 기술을 개시하고 있다.
그런데, 이러한 무선 전력 공급 기술은 전자기 유도 등 다양한 무선 전력 송신 방식을 채용하더라도 별도의 충전을 위한 충전 시간이 요구되는 단점이 있다. 즉, 무선 마우스에 적용되더라도 무선 마우스가 충전이 되어 있지 않으면 사용할 수 없고, 별도로 충전 시간을 확보해야 하므로 매우 불편하다.
한편, 무선 마우스는 공공 도서관 등에서 빈번하게 도난 또는 분실되는 단점이 있다. 유선 마우스처럼 컴퓨터와 연결되어 있지 않기 때문에, 분실하거나 또는 순식간에 도난당하기 쉽상이다.
이와 같이, 기존의 무선 마우스의 단점을 해결하고 편리하게 무선 마우스를 이용할 수 있는 방안이 요구된다.
대한민국특허청 등록실용신안공보 20-0226520 대한민국특허청 등록특허공보 10-1088401
본 발명의 목적은 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 NFC 통신을 이용한 무선 마우스 시스템의 전력 충전 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템은, USB(universal serial bus) 케이블을 통해 전력을 공급받는 USB 커넥터(USB connector)와, 상기 USB 커넥터를 통해 공급받는 전력을 이용하여 NFC(near field communication) 방식으로 전력 신호를 송신하는 NFC 리더(NFC reader)와, 상기 NFC 리더로부터 송신되는 전력 신호를 방사하는 NFC 안테나(NFC antenna)를 포함하는 마우스 패드(mouse pad); 상기 NFC 안테나로부터 방사되는 전력 신호를 수신하는 NFC 태그(NFC tag)와, 상기 NFC 태그를 통해 수신되는 전력 신호를 충전하는 충전 배터리(battery)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 마우스 패드는, 상기 마우스 패드의 내부에 상기 NFC 안테나를 구비하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 무선 마우스는, 상기 NFC 태그가 전력 신호를 수신하는지 감지하는 신호 감지 모듈; 상기 신호 감지 모듈에 의해 전력 신호의 수신이 감지되지 않는 경우 경고음을 발생하는 비퍼(beeper)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 일 실시예 따른 NFC 통신을 이용한 무선 마우스 시스템의 전력 충전 방법은, 마우스 패드(mouse pad)의 USB 커넥터(USB connector)가 USB(universal serial bus) 케이블을 통해 전력을 공급받는 단계; 상기 마우스 패드의 NFC 리더(near field communication reader)가 상기 공급받는 전력을 이용하여 NFC(near field communication) 방식으로 전력 신호를 NFC 안테나(NFC antenna)를 통해 송신하는 단계; 무선 마우스(wireless mouse)의 NFC 태그(NFC tag)가 상기 NFC 안테나로부터 방사되는 전력 신호를 수신하는 단계; 상기 무선 마우스가 상기 수신되는 전력 신호를 충전 배터리에 충전하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 무선 마우스의 신호 감지 모듈이 상기 NFC 태그가 전력 신호를 수신하는지 감지하는 단계; 상기 신호 감지 모듈에 의해 전력 신호의 수신이 감지되지 않는 경우, 비퍼(beeper)가 경고음을 발생하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템 및 그 충전 방법에 의하면, 마우스 패드에 구비된 NFC 안테나를 통해 방사되는 전력 신호를 무선 마우스에서 수신하여 충전하도록 구성됨으로써, 무선 마우스의 사용 중에 자연스럽게 무선 전력 충전이 되는 효과가 있다. 이에, 별도의 충전 시간을 확보할 필요가 없으며, 언제든지 유선 마우스처럼 실시간 충전하여 실시간 사용할 수 있다.
또한, 무선 마우스의 사용 중에 충전이 되지 않을 때에는 비퍼가 경고음을 출력하도록 구성됨으로써, 무선 마우스가 도난되거나 마우스 패드로부터 이탈되는 즉시 사용자가 이를 인지할 수 있도록 하는 효과가 있다. 이에, 무선 마우스이 분실율과 도난율을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 통신을 이용한 무선 마우스 시스템의 전력 충전 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템(이하, '무선 마우스 시스템'이라 함)(10)은 마우스 패드(mouse pad)(110) 및 무선 마우스(wireless mouse)(120)를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 마우스 패드(100)는 USB 커넥터(universal serial bus connector)(110), NFC 리더(near field communication reader)(120) 및 NFC 안테나(NFC antenna)(130)를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 무선 마우스(200)는 NFC 태그(NFC tag)(210), 충전 배터리(220), 신호 감지 모듈(230) 및 비퍼(beeper)(240)를 포함하도록 구성될 수 있다.
무선 마우스 시스템(100)은 보다 편리하게 무선 전력 충전을 하고 도난/분실을 방지하도록 구성된다. 무선 전력 충전은 무선 마우스(200)의 사용 중에도 실시간 충전되도록 구성되며, 비퍼(240)는 무선 마우스(200)가 마우스 패드(100)로부터 분리 이탈되는 즉시 경고음을 출력하도록 구성됨으로써, 도난/분실을 방지하도록 구성된다. 무선 전력 충전은 NFC 통신 방식에 의해 이루어지며, 마우스 패드(100) 내에 구비된 NFC 안테나(130)를 통해 NFC 전력 신호가 방사되면 무선 마우스(200)에 구비된 NFC 태그(210)에서 NFC 전력 신호를 수신하여 충전 배터리(220)에 충전하도록 구성된다.
NFC(near field communication) 기술은 ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission)에 의해 승인된 표준 기술로서, 피어-투-피어 모드(peer-to-peer mode), 리드/라이트 모드(read/write mode), 카드 에뮬레이션 모드(card emulation mode)로 동작한다.
NFC 기술은 NFC 리더(NFC reader)와 NFC 태그(NFC tag) 간의 근거리 비접촉 통신을 하도록 구성되며, 통신 원리는 기본적으로 NFC 리더에 구비된 안테나 코일(antenna coil)과 NFC 태그에 구비된 안테나 코일(antenna coil) 간에 공진 주파수에서 자기유도에 의한 전자기파 에너지를 송수신하도록 구성된다. NFC 리더의 안테나 코일에 발생하는 전류가 자기유도 법칙에 의해 NFC 태그의 안테나 코일에 전류가 원격에서 형성되고 NFC 태그의 안테나 코일이 형성된 전류는 NFC 태그에서 미리 정해진 다양한 프로세스를 수행하게 된다.
이는 공진 주파수를 이용한 무선 전력 충전의 원리와 동일하다.
앞서 설명한 리드/라이트 모드에서는 NFC 태그에 데이터를 쓰거나 읽어오기도 하며, 카드 에뮬레이션 모드에서는 외부카드 신호를 독출하기도 하며, 피어-투-피어 모드에서는 상호간에 데이터의 송신도 가능하다.
이와 같이, NFC 기술은 공진 주파수라든가 그 대역폭 등의 조정을 통해 다양한 모드로 활용 가능함은 이미 알려진 사실이다.
NFC 기술의 기본 동작 원리가 공진 주파수에 의한 자기 유도라는 점에서 무선 전력 충전의 원리와 동일하며, 지속적인 신호의 송신을 통해 NFC 리더는 NFC 태그로 지속적인 신호를 무선 전력으로서 송신할 수 있다. 단순한 데이터 통신이 가능함은 무선 전력의 송신도 가능함을 의미한다.
본 발명에서는 마우스 패드(100)에 구비된 NFC 리더(120)가 무선 마우스(200)에 구비된 NFC 태그(210)로 약한 전력 신호를 지속적으로 충전하는 것이 가능하다. 무선 마우스(200)는 사용자가 조작하지 않을 때에도 마우스 패드(100) 상에 계속 놓여 있기 때문에 적은 전력 신호라도 지속적인 충전이 가능하여 효율적으로 충전이 가능하며 그 유용성이 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
먼저 USB 커넥터(110)는 USB(universal serial bus) 케이블을 통해 전력을 공급받도록 구성된다. USB 케이블은 컴퓨터(computer)나 상용 전원 아웃렛(outlet)을 통해서 공급받도록 구성될 수 있다.
NFC 리더(120)는 USB 커넥터(110)를 통해 공급받는 전력을 이용하여 NFC 방식으로 전력 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
NFC 안테나(130)는 NFC 리더(120)로부터 송신되는 전력 신호를 방사하도록 구성된다. NFC 안테나(130)는 마우스 패드(100) 내부에 삽입되어 구비되는 것이 바람직하다.
무선 마우스(200)가 마우스 패드(100) 상에 놓여있는 상태에서는 지속적으로 충전될 수 있다.
NFC 태그(210)는 NFC 안테나(130)로부터 방사되는 전력 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. NFC 태그(210)는 무선 마우스(200) 내부에 삽입되어 구비되는 것이 바람직하며, 무선 마우스(200)의 광 센서와 겹치지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.
충전 배터리(220)는 NFC 태그(210)를 통해 수신되는 전력 신호를 충전하도록 구성된다.
신호 감지 모듈(230)은 NFC 태그(210)가 전력 신호를 수신하는지 감지하도록 구성될 수 있다. NFC 통신은 일정 거리 이상 멀어지면 통신이 되지 않기 때문에, 신호 감지 모듈(230)은 무선 마우스(200)가 마우스 패드(100)로부터 일정 거리 이상 이탈되는지 여부를 즉시 감지할 수 있다.
비퍼(240)는 신호 감지 모듈(230)에 의해 전력 신호의 수신이 감지되지 않는 경우 경고음을 발생하도록 구성될 수 있다.
비퍼(240)는 무선 마우스(200)가 마우스 패드(100)로부터 이탈되는 경우 비퍼(240) 경고음을 통해 사용자에게 도난이나 분실을 인지시켜주는 기능을 한다.
한편, 무선 마우스(200)에는 전원 스위치를 구비하도록 구성될 수 있다.
반면, 무선 마우스(200)는 전원 스위치가 온(ON) 상태에 있지 않더라도 NFC 통신에 의해 구동이 개시되어 동작을 하고 충전을 개시하도록 구성될 수도 있다. 그러한 경우, 전원 스위치를 켜지 않은 상태에서도 마우스 패드(100)에 무선 마우스(200)가 놓이기만 하면 동작 상태가 개시되기 때문에, 도난/분실 기능도 함께 개시되는 것과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 통신을 이용한 무선 마우스 시스템의 전력 충전 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 마우스 패드(100)의 USB 커넥터(110)가 USB(universal serial bus) 케이블을 통해 전력을 공급받는다(S101).
다음으로, 마우스 패드(100)의 NFC 리더(near field communication reader)(120)가 앞서 공급받는 전력을 이용하여 NFC(near field communication) 방식으로 전력 신호를 NFC 안테나(NFC antenna)(130)를 통해 송신한다(S102).
다음으로, 무선 마우스(wireless mouse)(200)의 NFC 태그(NFC tag)(210)가 NFC 안테나(130)로부터 방사되는 전력 신호를 수신한다(S103).
다음으로, 무선 마우스(200)가 앞서 수신되는 전력 신호를 충전 배터리(220)에 충전한다(S104).
다음으로, 무선 마우스(200)의 신호 감지 모듈(230)이 NFC 태그(210)가 전력 신호를 수신하는지 감지한다(S105).
감지 결과, 신호 감지 모듈(230)에 의해 전력 신호의 수신이 감지되지 않는 경우, 비퍼(beeper)(240)가 경고음을 발생한다(S106).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 마우스 패드 110: USB 커넥터
120: NFC 리더 130: NFC 안테나
200: 무선 마우 210: NFC 태그
220: 충전 배터리 230: 신호 감지 모듈
240: 비퍼

Claims (5)

  1. USB(universal serial bus) 케이블을 통해 전력을 공급받는 USB 커넥터(USB connector)와,
    상기 USB 커넥터를 통해 공급받는 전력을 이용하여 NFC(near field communication) 방식으로 전력 신호를 송신하는 NFC 리더(NFC reader)와,
    상기 NFC 리더로부터 송신되는 전력 신호를 방사하는 NFC 안테나(NFC antenna)를 포함하는 마우스 패드(mouse pad);
    상기 NFC 안테나로부터 방사되는 전력 신호를 수신하는 NFC 태그(NFC tag)와,
    상기 NFC 태그를 통해 수신되는 전력 신호를 충전하는 충전 배터리(battery)를 포함하는 무선 마우스(wireless mouse)를 포함하고,
    상기 마우스 패드는,
    상기 마우스 패드의 내부에 상기 NFC 안테나를 구비하도록 구성되며,
    상기 무선 마우스는,
    상기 NFC 태그가 전력 신호를 수신하는지 감지하는 신호 감지 모듈;
    상기 신호 감지 모듈에 의해 전력 신호의 수신이 감지되지 않는 경우 경고음을 발생하는 비퍼(beeper)를 더 포함하고,
    USB 케이블은 컴퓨터(computer)나 상용 전원 아웃렛(outlet)을 통해서 공급받도록 구성되며,
    NFC 태그는 무선 마우스 내부에 삽입되어 구비되고, 무선 마우스의 광 센서와 겹치지 않도록 구비되며,
    무선 마우스에는 전원 스위치를 구비하도록 구성되고,
    상기 전원 스위치가 온(ON) 상태에 있지 않더라도 NFC 통신에 의해 구동이 개시되어 동작을 하고 충전을 개시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 NFC 통신을 이용하여 전력을 공급받는 무선 마우스 시스템.
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