KR101659351B1

KR101659351B1 - 무선 충전 표준 감별 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101659351B1
Application number: KR1020150100074A
Authority: KR
Inventors: 이태철
Original assignee: 주식회사 서연전자
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2016-09-27
Also published as: CN105391114B; CN105391114A

Abstract

본 발명은 Short beacon 신호를 제1 주기로 송신한 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 beacon 모듈, 상기 Short beacon 신호가 송신되기 전이나 상기 Long beacon 신호가 송신된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 Ping 모듈, 무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신부 및 상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단부를 포함하고, 상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배인 무선 충전 표준 감별 장치를 제공한다.

Description

무선 충전 표준 감별 장치 및 방법 {Apparatus and method for discerning wireless charging standard}

본 발명은 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 감지할 때 감지된 무선 전력 수신기가 어떤 무선 충전 표준을 따르는지 판단함에 있어서, 무선 전력 송신기가 Ping 신호와 Beacon 신호를 서로 간섭이 생기지 않도록 송신하여 여러가지 무선 전력 수신기 각각이 따르는 무선 충전 표준을 감별하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

기존에 무선 충전 표준으로 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance), A4WP(Alliance for Wireless Power) 등이 있으며, 각각 표준은 무선 전력 수신기를 감지하는 방법이 있다.

WPC 및 PMA 표준 방식에서는 무선 전력 송신기가 Ping 신호를 보낸다. 상기 Ping 신호를 받은 무선 전력 수신기는 응답신호를 보내는데, 상기 응답신호로 두 표준을 구분한다.

A4WP 표준 방식에서는 무선 전력 송신기가 Short beacon 신호와 Long beacon 신호를 보내고, Short beacon 신호나 Long beacon 신호를 수신한 무선 전력 수신기가 응답신호를 보낸다.

하지만 Ping 신호, Short beacon 신호 및 Long beacon 신호는 상호 간에 간섭을 일으키므로, 동시에 송신할 수 없고, 다양한 무선 충전 표준 방식 중 어떤 표준을 따르는 무선 전력 수신기인지 판단할 수 없게 된다.

최근 이러한 다양한 무선 충전 표준을 감별하는 기술이 연구 중에 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 WPC, PMA, 및 A4WP 표준에 있어서, 각각의 Thechnical Specification에 개시되어 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0011447호(2015년2월2일)에 개시되어 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준이 여러가지 무선 충전 표준 중 어디에 속하는지 감별할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 여러가지 무선 충전 표준을 감별할 때 송신되는 때 Ping 신호와 Beacon 신호를 서로 간섭이 생기지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치는 Short beacon 신호를 제1 주기로 송신한 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 beacon 모듈, 상기 Short beacon 신호가 송신되기 전이나 상기 Long beacon 신호가 송신된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 Ping 모듈, 무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신부 및 상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단부를 포함하고, 상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배이다.

본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 방법은 Short beacon 신호를 제1 주기로 송신하는 제1 단계, 상기 Short beacon 신호가 송신된 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 제2 단계, 상기 Long beacon 신호가 송신된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 제3 단계, 무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신 단계 및 상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단 단계를 포함하고, 상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배이다.

본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 하나의 장치로 여러 표준의 무선 전력 수신기를 감별할 수 있다.

둘째,　Ping 신호와 Beacon 신호가 겹치지 않도록 배분하여, 신호 간섭 없이 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 감별할 수 있도록 한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치가 송신하는 신호를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치가 송신하는 신호의 유지 시간 및 주기를 나타낸 표이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

기존에 무선 충전 표준으로 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance), A4WP(Alliance for Wireless Power) 등이 있다.

각각 표준은 무선 전력 수신기를 감지하는 방법이 있고, 해당 방법에 따라 감지된 무선 전력 수신기에만 무선 충전을 제공한다.

WPC 및 PMA 표준 방식에서는 무선 전력 송신기가 Ping 신호를 보낸다. 상기 Ping 신호는 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 감지하기 위해 보내는 신호이다. 무선 전력 송신기는 주기적으로 상기 Ping 신호를 송신하는데, 일정 거리 이내에 접근한 무선 전력 수신기를 감지하기 위한 것이므로 방향성은 없다. 무선 전력 수신기가 무선 전력 송신기 근처로 접근하여 상기 Ping 신호를 받고, 상기 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로 응답신호를 보낸다. Ping 신호의 전송 유지 시간은 약 65ms 정도 이다.

WPC 및 PMA 표준 방식은 모두 무선 전력 수신기를 감지하기 위해 Ping 신호를 송신한다는 점은 동일하지만, 상기 응답신호가 상이하며, 이를 통해 두 표준을 구분한다.

A4WP 표준 방식에서는 무선 전력 수신기를 감지하기 위해 무선 전력 송신기가 Short beacon 신호와 Long beacon 신호를 보낸다. 무선 전력 수신기가 Short beacon 신호나 Long beacon 신호를 수신하면 무선 전력 송신기로 응답신호를 보낸다. Long beacon 신호는 Short beacon 신호보다 주기가 길고, 송신이 유지되는 시간도 길다. 첫번째 Long beacon 신호는 첫번째 Short beacon 신호가 송신된 직후에 이어서 송신된다.

이와 같이 여러가지 무선 충전 표준에서는 무선 전력 수신기를 감지하는 방법이 다르고, 이를 통합하여 여러가지 무선 충전 표준의 무선 전력 수신기를 감별하는 것이 본 발명의 목적 중 하나라고 할 수 있다.

Ping 신호, Short beacon 신호 및 Long beacon 신호는 상호 간에 간섭을 일으키므로, 동시에 송신할 수 없다. 따라서 하나의 장치로 다양한 무선 충전 표준 방식 중 어떤 표준을 따르는 무선 전력 수신기인지 판단하기 위해서는 Ping 신호, Short beacon 신호 및 Long beacon 신호를 상호 간에 간섭을 일으키지 않도록 배분해야 한다.

본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치는 Short beacon 신호를 제1 주기로 송신한 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 beacon 모듈, 상기 Short beacon 신호가 송신되기 전이나 상기 Long beacon 신호가 송신된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 Ping 모듈, 무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신부 및 상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.

상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배이다. 제1 주기와 제3 주기가 동일하고, Ping 신호는 Short beacon 신호가 송신되기 전이나 Long beacon 신호가 송신된 후에 송신되기 시작하므로, 제1 주기의 Short beacon 신호와 제3 주기의 Ping 신호는 간섭이 일어나지 않게 된다.

본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치는 상기 판단부에 의해 판단된 무선 충전 표준 방식에 따라 상기 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 전력 송신부를 더 포함할 수 있다.

상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준은 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 중 하나이다.

상기 판단부는, 상기 Short beacon 신호나 상기 Long beacon 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 A4WP라고 판단하고, 상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 WPC나 PMA라고 판단할 수 있다.

상기 판단부는, 상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호에 따라 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준이 WPC 또는 PMA인지 판단할 수 있다.

상기 제1 주기는 245ms부터 255ms까지의 시간 값 중 하나일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치가 송신하는 신호를 나타낸 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 장치가 송신하는 신호의 유지 시간 및 주기를 나타낸 표이다. 도 1에 나타난 그래프를 참고하여 본 발명에 따른 일 실시예로 신호간 간섭이 발생하지 않는 경우를 설명한다.

WPC에 따르면 상기 Ping 신호의 유지 시간(T_Ping)은 65ms 이고, 도 2의 표를 보면, 상기 Short beacon 신호의 유지 시간(T_Short beacon)은 0보다 크고 30ms 미만이고, 상기 Long beacon 신호의 유지 시간(T_Long beacon)은 100ms부터 110ms까지이다.

A4WP에 따르면 상기 Short beacon 신호의 주기인 제1 주기는 245ms부터 255ms까지이고, 상기 Long beacon 신호의 주기인 제2 주기는 850ms보다 크고 3000ms이하이지만, 본 발명과 같이 상기 제2 주기가 상기 제1 주기의 4배이기 위해서는 상기 제2 주기가 980ms부터 1020ms까지여야 한다.

도 1의 그래프를 보면, 첫번째 Short beacon 신호가 송신된 직후에 첫번째 Long beacon 신호가 이어서 송신된다. 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배이므로 상기 Long beacon 신호는 첫번째 Short beacon 신호가 송신된 후에는 다섯번째 Short beacon 신호가 송신된 직후에 송신된다.

도 1의 그래프에서, 상기 Ping 신호는 상기 Short beacon 신호가 송신된 후에 송신되지만, 상기 Ping 신호는 상기 Short beacon 신호가 송신되기 전에 송신될 수도 있다. 이 경우 상기 Short beacon 신호는 상기 Ping 신호의 송신이 끝난 후에 송신 될 수 있다.

도 1과 같이 상기 Short beacon 신호가 송신된 후에 상기 Ping 신호가 송신되는 경우에는, 상기 상기 Long beacon 신호와의 간섭을 방지하기 위해 상기 Long beacon 신호의 송신이 끝난 후에 상기 Ping 신호가 송신된다.

결과적으로, 본 발명에 따르면, 상기 Ping 신호, 상기 Short beacon 신호 및 상기 Long beacon 신호가 간섭을 일으키지 않고 송신될 수 있게 된다.

본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 방법은 Short beacon 신호를 제1 주기로 송신하는 제1 단계, 상기 Short beacon 신호가 송신된 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 제2 단계, 상기 Long beacon 신호가 송신된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 제3 단계, 무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신 단계 및 상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배이다.

상기 판단 단계는, 상기 Short beacon 신호나 상기 Long beacon 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 A4WP라고 판단하고, 상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 WPC나 PMA라고 판단할 수 있다.

상기 판단 단계는, 상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호에 따라 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준이 WPC 또는 PMA인지 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 충전 표준 감별 방법은 상기 판단된 무선 충전 표준 방식에 따라 상기 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 전력 송신 단계를 더 포함할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims

Short beacon 신호를 제1 주기로 송신한 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 beacon 모듈;
상기 Short beacon 신호가 송신되기 전이나 상기 Long beacon 신호가 송신된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 Ping 모듈;
무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신부; 및
상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단부; 를 포함하고,
상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배이고,
상기 Short beacon 신호, 상기 Long beacon 신호 및 상기 Ping 신호 중 하나가 송신 중이면, 나머지는 송신되지 않는 무선 충전 표준 감별 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준은 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 중 하나이고,
상기 판단부는,
상기 Short beacon 신호나 상기 Long beacon 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 A4WP라고 판단하고, 상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 WPC나 PMA라고 판단하는 무선 충전 표준 감별 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호에 따라 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준이 WPC 또는 PMA인지 판단하는 무선 충전 표준 감별 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 주기는 245ms부터 255ms까지의 시간 값 중 하나인 무선 충전 표준 감별 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 판단된 무선 충전 표준 방식에 따라 상기 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 전력 송신부; 를 더 포함하는 무선 충전 표준 감별 장치.
Short beacon 신호를 제1 주기로 송신하는 제1 단계;
상기 Short beacon 신호의 송신이 종료된 후, Long beacon 신호를 제2 주기로 송신하는 제2 단계;
상기 Long beacon 신호의 송신이 종료된 후, Ping 신호를 제3 주기로 송신하는 제3 단계;
무선 전력 수신기로부터 응답신호를 수신하는 응답신호 수신 단계; 및
상기 응답신호를 송신한 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 판단하는 판단 단계; 를 포함하고,
상기 제1 주기는 상기 제3 주기와 동일하고, 상기 제2 주기는 상기 제1 주기의 4배인 무선 충전 표준 감별 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준은 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 중 하나이고,
상기 판단 단계는,
상기 Short beacon 신호나 상기 Long beacon 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 A4WP라고 판단하고, 상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준을 WPC나 PMA라고 판단하는 무선 충전 표준 감별 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 판단 단계는,
상기 Ping 신호에 대응하는 응답신호에 따라 상기 무선 전력 수신기의 무선 충전 표준이 WPC 또는 PMA인지 판단하는 무선 충전 표준 감별 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 주기는 245ms부터 255ms까지의 시간 값 중 하나인 무선 충전 표준 감별 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 판단된 무선 충전 표준 방식에 따라 상기 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 전력 송신 단계; 를 더 포함하는 무선 충전 표준 감별 방법.