KR101722768B1 - Rtls를 이용한 자동 무선 충전 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법에 관한 것이다. 본 발명은, n개(n은 2 이상의 자연수)로 형성되며, UWB 통신 방식을 수행하는 RAP; 각 RAP와 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행하여 제 1 위치 정보를 생성하는 UWB-RTLS 탑재형 이동체; 및 각 RAP와의 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행 제 2 위치 정보 생성한 뒤, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체로 전송하는 RTLS 무선 충전기; 를 포함하며, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체는 제 1 위치 정보 및 제 2 위치 정보에 의해 상기 RTLS 무선 충전기와의 거리를 연산한 뒤, RTLS 무선 충전기와 충전 가능 거리에 도달하면 상기 RTLS 무선 충전기에 대한 요청을 통해 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전 방식으로 충전을 제공받는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, UWB-RTLS 탑재형 이동체가 인터넷(3G/LTE 또는 Wi-Fi)을 통해 연결되지 않아도, 정밀한 위치 측위를 통해 RTLS 무선 충전기의 위치를 파악한 뒤, 충전 가능 거리에 해당하는 정밀 측위에 의해 이동하여 무선 충전 서비스를 제공받을 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, UWB-RTLS 탑재형 이동체와 RTLS 무선 충전기간의 위치 관계에 따라 무선 충전 모드를 달리 수행함으로써, UWB-RTLS 탑재형 이동체와 RTLS 무선 충전기간에 다소 멀리 위치하는 경우에도 무선 충전의 효율을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
이에 의해, UWB-RTLS 탑재형 이동체가 인터넷(3G/LTE 또는 Wi-Fi)을 통해 연결되지 않아도, 정밀한 위치 측위를 통해 RTLS 무선 충전기의 위치를 파악한 뒤, 충전 가능 거리에 해당하는 정밀 측위에 의해 이동하여 무선 충전 서비스를 제공받을 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, UWB-RTLS 탑재형 이동체와 RTLS 무선 충전기간의 위치 관계에 따라 무선 충전 모드를 달리 수행함으로써, UWB-RTLS 탑재형 이동체와 RTLS 무선 충전기간에 다소 멀리 위치하는 경우에도 무선 충전의 효율을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 RTLS(Real Time Location System)를 이용한 자동 무선 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, UWB-RTLS(Ultra Wide Band-Real Time Location System) 기반의 위치 측위를 수행하는 로봇, 청소기 등과 같은 이동체에 대해서 정밀한 실시간 측위를 수행한 뒤, 자기 공진 유도 방식(magnetic resonant coupling)에 의한 무선 충전시 거리에 따른 충전 효율을 향상시키도록 하기 위한 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법에 관한 것이다.
로봇 청소기는 실내의 이물질을 제거하여 청결하게 하는 기구로서, 저압부의 흡입력을 이용하여 이물질을 빨아들이는 진공청소기가 일반적으로 사용된다.
근래에는 사용자의 노동력 없이도 자동 주행 기능을 통해 스스로 이동하면서 바닥의 이물질을 제거하는 로봇청소기가 개발되고 있다.
이러한 이동체들은 일반적으로 특정 장소에 위치되어 로봇 청소기의 충전 기능을 담당하는 스테이션(이하 '도킹 스테이션'이라 한다)과 함께 하나의 시스템을 이루어 사용된다.
한편, 로봇 청소기뿐만 아니라, 로봇 기술의 발달로 다양한 종류의 이동체들이 등장하고 있으며, 이는 산업용, 가정용뿐만 아니라, 어린이들의 장난감 등으로도 범위를 확대해 가고 있다.
이러한 이동체들은 일반적으로 충전과 방전을 반복하는 충전 배터리를 주로 사용하는데, 해당 기술 분야에 있어서는 충전 배터리에 대한 효율적인 충전 방식을 제공하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 추가적인 RTLS 서버가 필요하지 않으며, 이동체가 인터넷(3G/LTE 또는 Wi-Fi)을 통해 연결되지 않아도, 정밀한 위치 측위를 통해 충전 서비스를 제공하도록 하기 위한 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 UWB 통신 방식을 통해 무선 충전기와 긴밀히 접속되지 않는 경우에도 무선 충전 효율을 향상시키도록 하기 위한 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템은, n개(n은 2 이상의 자연수)로 형성되며, UWB 통신 방식을 수행하는 RAP; 각 RAP와 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행하여 제 1 위치 정보를 생성하는 UWB-RTLS 탑재형 이동체; 및 각 RAP와의 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행 제 2 위치 정보 생성한 뒤, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체로 전송하는 RTLS 무선 충전기; 를 포함하며, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체는 제 1 위치 정보 및 제 2 위치 정보에 의해 상기 RTLS 무선 충전기와의 거리를 연산한 뒤, RTLS 무선 충전기와 충전 가능 거리에 도달하면 상기 RTLS 무선 충전기에 대한 요청을 통해 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전 방식으로 충전을 제공받는다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법은, UWB-RTLS 탑재형 이동체가 각 RAP와 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행하여 제 1 위치 정보를 생성하는 제 1 단계; RTLS 무선 충전기가 각 RAP와의 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행 제 2 위치 정보 생성한 뒤, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체로 전송하는 제 2 단계; 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체가 제 1 위치 정보 및 제 2 위치 정보에 의해 상기 RTLS 무선 충전기와의 거리를 연산하는 제 3 단계; 및 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체가 상기 RTLS 무선 충전기와 충전 가능 거리에 도달하면 상기 RTLS 무선 충전기에 대한 요청을 통해 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전 방식으로 충전을 제공받는 제 4 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 제 3 단계는, 상기 RTLS 무선 충전기가 탑재된 움직임 감지 센서에 의해 움직임 발생을 감지한 경우만 제 2 위치 정보를 위한 측위를 수행한 뒤, 생성된 제 2 위치 정보를 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체로 전송하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 단계는, 상기 제 3 단계에서 연산된 거리 정보가 임계 근접 거리(L1) 이하인 경우, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체가 미리 설정된 제 1 범위 전력 주파수로 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전을 수행하는 저전력 충전 모드로 동작하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 단계는, 상기 제 3 단계에서 연산된 거리 정보가 임계 원 거리(L2) 이상인 경우, 상기 제 1 범위 전력보다 상대적으로 큰 값으로 미리 설정된 제 2 범위 전력 주파수로 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전을 수행하는 고전력 충전 모드로 동작하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법은, UWB-RTLS 탑재형 이동체가 인터넷(3G/LTE 또는 Wi-Fi)을 통해 연결되지 않아도, 정밀한 위치 측위를 통해 RTLS 무선 충전기의 위치를 파악한 뒤, 충전 가능 거리에 해당하는 정밀 측위에 의해 이동하여 무선 충전 서비스를 제공받을 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법은, UWB-RTLS 탑재형 이동체와 RTLS 무선 충전기간의 위치 관계에 따라 무선 충전 모드를 달리 수행함으로써, UWB-RTLS 탑재형 이동체와 RTLS 무선 충전기간에 다소 멀리 위치하는 경우에도 무선 충전의 효율을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템 중 UWB-RTLS 탑재형 이동체의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 도 2의 UWB-RTLS 탑재형 이동체 및 RTLS 무선 충전기간의 거리 관계를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법을 나타내는 전체 흐름도.
도 5는 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법 중 무선 충전 과정을 구체적으로 나타내는 흐름도.
도 2는 도 1의 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템 중 UWB-RTLS 탑재형 이동체의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 도 2의 UWB-RTLS 탑재형 이동체 및 RTLS 무선 충전기간의 거리 관계를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법을 나타내는 전체 흐름도.
도 5는 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법 중 무선 충전 과정을 구체적으로 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RTLS(Real Time Location System)를 이용한 자동 무선 충전 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템은 UWB-RTLS(Ultra Wide Band-Real Time Location System) 탑재형 이동체(10), RTLS 무선 충전기(20) 및 n개(n은 2 이상의 자연수)의 RAP(RTLS Access Point; 30)를 포함한다.
UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 로봇, 청소기 등과 같은 광범위한 이동이 가능한 객체를 포함하는 개념으로, 초정밀 실시간 측위 기술인 UWB-RTLS 기반으로 AP(Access Point)에 해당하는 각 RAP(30)에 대한 상대적 위치 정보를 획득한다.
RTLS 무선 충전기(20)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)를 위한 무선 충전 방식으로 자기 공진 유도 방식(magnetic resonant coupling)에 의함으로써, 근접거리(1m 이내)에서 MF/HF(0.3 내지 30㎒)의 주파수를 통해 송수신기의 공진주파수를 활용한 충전 방식을 제공한다.
한편, 도 2는 도 1의 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템 중 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 2의 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 RTLS 무선 충전기(20)간의 거리 관계를 나타내는 도면이다.
이하에서는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)의 구성 요소를 중심으로 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 시스템에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2를 참조하면 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 UWB-RTLS 모듈(11), 제어부(12), 저장부(13), 통신모듈(14), 이동장치부(15), 시스템 메모리(16) 및 충전 배터리(17)를 포함한다.
제어부(12)는 통신모듈(14)을 제어하여 전자 맵 정보를 외부의 단말 또는 서버로부터 수신한 뒤, 저장부(13) 상에 저장하고 있어야 한다. 여기서 통신모듈(14)은 블루투스, 지그비, Binary CDMA 등과 같은 근거리 무선통신 기능을 사용하는 것이 바람직하며, 통신모듈(14)이 구성요소에서 제거되는 경우 그 기능을 UWB 방식의 통신을 수행하는 UWB-RTLS 모듈(11)에 의해 대체할 수 있다.
제어부(12)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)의 전원 온(ON)이 되는 경우 자동으로 전자 맵 정보를 시스템 메모리(16)에 로딩(loadiing) 하는 것이 바람직하다.
여기서 전자 맵 정보는 설정 구역 내의 객체 및 지형 정보 예컨대, 방 또는 거실의 맵 정보, 그리고 다수의 RAP(30) 각각의 위치 정보를 포함할 수 있으며, 제어부(12)에 의한 이동장치부(15)를 제어하여 이동시, 장애물을 탐지하고 회피하는 용도 등으로 사용될 수 있다.
전자 맵 정보 로딩 완료에 따라, 제어부(12)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)의 실시간 위치 측위를 수행한다. 즉, 제어부(12)는 다수의 RAP(30)와 UWB-RTLS 모듈(11)을 활용한 UWB 신호 송수신을 통한 초정밀 실시간 측위를 기반으로 각 RAP(30)와 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10) 간의 위치 측위를 수행하여, 각 RAP(30)와 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10) 간의 거리 정보를 포함하는 제 1 위치 정보를 생성한다.
본 발명의 실시예로, 제어부(12)는 하나의 RAP(30)의 기준 신호를 중심으로 인접한 적어도 하나 이상의 RAP(30)의 비교 신호의 지연을 측정하는 TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로 제어부(12)는 SDS-TWR(Symmetric Double Sided Two Way Ranging)에 의한 거리 측정 방식을 통해 초광대역(Ultra Wide Band; UWB)에서 가능한 1m 수준의 정밀도를 갖는 제 1 위치 정보를 획득할 수 있다.
SDS-TWR는 거리 계산 측정 오차를 줄이기 위한 방식으로, 1회의 측정으로 인한 부정확함을 감소해주며 각각의 장치인 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 하나의 RPA(30)에서 양방향 측정을 대칭적으로 수행하고 최종적으로 거리를 측정하는 방식을 수행한다.
다음으로 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)의 제어부(12)의 다음 동작을 설명하기 위해 RTLS 무선 충전기(20)에 대해서 구체적으로 살펴보면, RTLS 무선 충전기(20)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 동일하게 UWB-RTLS 모듈을 구비한 무선 충전기로, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 다르게 움직임 감지 센서(21)를 탑재하고 있어야 한다.
RTLS 무선 충전기(20)는 다수의 RAP(30) 각각과의 위치 관계에 해당하는 제 2 위치 정보를 생성하고, 생성된 제 2 위치 정보를 RAP(30)를 통해 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)로 전달한다.
보다 구체적으로, RTLS 무선 충전기(20)는 다수의 RAP(30)와 UWB 신호 송수신을 통한 초정밀 실시간 측위를 기반으로 각 RAP(30)와의 위치 측위를 수행하여, 각 RAP(30)와의 거리 정보를 포함하는 제 2 위치 정보를 생성하여, 근거리 무선 통신 방식 또는 UWB 통신 방식으로 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)로 전송한다.
이때, RTLS 무선 충전기(20)의 움직임 감지 센서(21)는, RTLS 무선 충전기(20)가 움직임이 발생한 경우에만 제 2 위치 정보를 위한 측위가 수행되도록 한다. 다시 말해, RTLS 무선 충전기(20)는 제 2 위치 정보를 움직임 감지 센서(21)에 의한 움직임을 인식한 경우에만 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)로 전달함으로써, 불필요한 데이터 전송을 방지하는 역할을 담당한다.
이와 같은 RTLS 무선 충전기(20)로부터의 제 2 위치 정보 수신에 따라, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 제어부(12)에 의해 측위된 제 1 위치 정보와, 실시간으로 제공받은 제 2 위치 정보를 분석하여, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 RTLS 무선 충전기(20)간의 거리를 연산할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 제어부(12)는 제 1 위치 정보 및 제 2 위치 정보에 포함된 하나의 RPA(30)를 중심으로 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10) 및 RTLS 무선 충전기(20) 각각에 대한 상대적 직선 거리 변화와 각도 변화를 연산한 뒤, 변화된 거리와 각도에 대응되는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10) 및 RTLS 무선 충전기(20) 간의 거리를 연산할 수 있다.
또한, 제어부(12)는 RTLS 무선 충전기(20)가 있는 위치로의 이동을 수행하도록 이동장치(15)를 제어할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예로, 제어부(12)는 RTLS 무선 충전기(20)와의 상대적 거리를 주기적으로 전송하도록 UWB-RTLS 모듈(11) 또는 통신모듈(14)을 제어함으로써, RTLS 무선 충전기(20)에 의한 제어 명령을 반환받아 이동장치(15)를 제어하여 RTLS 무선 충전기(20)의 현재 위치로 이동할 수 있다.
한편, 본 발명에서 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10) 및 RTLS 무선 충전기(20)는 동일하게 내부에 구성된 UWB-RTLS 모듈을 사용함으로써, 50㎝ 이내 실시간 초정밀 측위가 가능하다.
또한, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 무선 충전이 필요한 경우, RTLS 무선 충전기(20)가 있는 위치로 이동하며, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 UWB-RTLS 모듈(11)을 활용함으로써, 50㎝ 이내 정밀 위치 측위가 가능하므로 다른 센서 없이 이동이 가능하다.
RTLS 무선 충전기(20)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)에 대해서 1m까지 지원되는 무선 충전 방식인 자기 공진 유도 방식(magnetic resonant coupling)에 의하며, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와의 초정밀 측위에 의한 거리에 따른 충전 효율을 계산하여 충전 효율을 높일 수 있다.
RTLS 무선 충전기(20)는 디폴트값으로 일반 충전 모드로 작동하나, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 임계 근접 거리(L1) 이하로 근접하는 경우 예컨대 서로 간이 30㎝ 이하인 경우, 미리 설정된 제 1 범위 전력 주파수로 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)에 대한 무선 충전을 수행하는 저전력 충전 모드로 동작할 수 있다.
반대로, RTLS 무선 충전기(20)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)와 임계 원 거리(L2) 이상으로 멀어지는 경우 예컨대 서로 간이 50㎝ 이상인 경우, 제 1 범위 전력 주파수보다 상대적으로 큰 값으로 미리 설정된 제 2 범위 전력 주파수로 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)에 대한 무선 충전을 수행하는 고전력 충전 모드로 동작할 수 있다.
또한, 상대 거리 정보를 통해 RTLS 무선 충전기(20)는 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)를 효율이 높은 저전력 충전 모드로 동작하도록 더 근접하도록 하는 이동 명령을 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)로 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법을 나타내는 전체 흐름도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3의 내용에서 설명한 중복되는 내용에 대해서는 생략하고, 절차적 요지를 중심으로 간략하게 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 설정 구역 내의 객체 및 지형 정보, n개(n은 2 이상의 자연수)의 RAP(30)의 위치 정보를 포함하는 전자 맵 정보를 시스템 메모리(16)로 로딩(loading)한다(S110).
단계(S110) 이후, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 각 RAP(30)와 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행하여 제 1 위치 정보를 생성한다(S120).
단계(S120) 이후, RTLS 무선 충전기(20)는 각 RAP(30)와의 위치 관계 측위를 수행하여 제 2 위치 정보 생성한 뒤, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)로 전송한다(S130).
단계(S130) 이후, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 제 1 위치 정보 및 제 2 위치 정보를 통해 RTLS 무선 충전기(20)와의 거리를 연산한다(S140). 한편, 단계(S140)에서 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 RTLS 무선 충전기(20)가 있는 위치로의 이동을 수행하도록 이동장치(15)를 제어할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예로, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 RTLS 무선 충전기(20)와의 상대적 거리를 주기적으로 전송함으로써, RTLS 무선 충전기(20)에 의한 제어 명령 수신에 따라 RTLS 무선 충전기(20)의 현재 위치로 이동할 수 있다.
단계(S140) 이후, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 RTLS 무선 충전기(20)와 충전 가능 거리(예컨대 1m)에 도달하면 RTLS 무선 충전기(20)에 대한 요청을 통해 RTLS 무선 충전기(20)로부터 무선 충전 방식으로 충전을 제공받는다(S150).
도 5는 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법 중 단계(S150)의 충전 과정을 구체적으로 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 단계(S140)에서의 연산된 거리 정보에 대한 임계 근접 거리(L1) 이하인지 또는 임계 원 거리(L2) 이상인지를 분석한다(S151).
단계(S151)의 판단 결과 임계 근접 거리(L1) 이하인 경우 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 미리 설정된 제 1 범위 전력 주파수로 무선 충전을 수행하는 저전력 충전 모드로 동작한다(S152a).
한편, 단계(S151)의 판단 결과 임계 원 거리(L2) 이상인 경우 UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 제 1 범위 전력보다 상대적으로 큰 값으로 미리 설정된 제 2 범위 전력 주파수로 무선 충전을 수행하는 고전력 충전 모드로 동작한다(S152b).
단계(S152a) 및 단계(S152b) 이후, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 충전 배터리(17)의 충전 완료 여부를 판단한다(S153).
단계(S153)의 판단 결과 충전 완료시, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 프로세스를 종료한다. 반대로 단계(S153)의 판단 결과 충전이 완료되지 않은 경우, UWB-RTLS 탑재형 이동체(10)는 단계(S140)로 회귀하여 충전이 완료될 때까지 단계(S140)와, 단계(S150)를 구성하는 단계(S151 내지 S153)를 반복적으로 수행한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : UWB-RTLS(Ultra Wide Band-Real Time Location System) 탑재형 이동체
11 : UWB-RTLS 모듈 12 : 제어부
13 : 저장부 14 : 통신모듈
15 : 이동장치부 16 : 시스템 메모리
17 : 충전 배터리 20 : RTLS 무선 충전기
21 : 움직임 감지 센서 30 : RAP(RTLS Access Point)
11 : UWB-RTLS 모듈 12 : 제어부
13 : 저장부 14 : 통신모듈
15 : 이동장치부 16 : 시스템 메모리
17 : 충전 배터리 20 : RTLS 무선 충전기
21 : 움직임 감지 센서 30 : RAP(RTLS Access Point)
Claims (5)
- 삭제
- UWB-RTLS 탑재형 이동체가 각 RAP와 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행하여 제 1 위치 정보를 생성하는 제 1 단계;
RTLS 무선 충전기가 각 RAP와의 UWB-RTLS 기반의 위치 측위를 수행 제 2 위치 정보 생성한 뒤, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체로 전송하는 제 2 단계;
상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체가 제 1 위치 정보 및 제 2 위치 정보에 의해 상기 RTLS 무선 충전기와의 거리를 연산하는 제 3 단계; 및
상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체가 상기 RTLS 무선 충전기와 충전 가능 거리에 도달하면 상기 RTLS 무선 충전기에 대한 요청을 통해 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전 방식으로 충전을 제공받는 제 4 단계; 를 포함하되, 상기 제 3 단계는,
상기 RTLS 무선 충전기가 탑재된 움직임 감지 센서에 의해 움직임 발생을 감지한 경우만 제 2 위치 정보를 위한 측위를 수행한 뒤, 생성된 제 2 위치 정보를 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체로 전송하는 것을 특징으로 하는 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법.
- 삭제
- 청구항 2에 있어서, 상기 제 4 단계는,
상기 제 3 단계에서 연산된 거리 정보가 임계 근접 거리(L1) 이하인 경우, 상기 UWB-RTLS 탑재형 이동체가 미리 설정된 제 1 범위 전력 주파수로 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전을 수행하는 저전력 충전 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제 4 단계는,
상기 제 3 단계에서 연산된 거리 정보가 임계 원 거리(L2) 이상인 경우, 상기 제 1 범위 전력보다 상대적으로 큰 값으로 미리 설정된 제 2 범위 전력 주파수로 상기 RTLS 무선 충전기로부터 무선 충전을 수행하는 고전력 충전 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 RTLS를 이용한 자동 무선 충전 방법.
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| KR1020160004956A KR101722768B1 (ko) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | Rtls를 이용한 자동 무선 충전 방법 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018221964A1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 충전 방법 |
| CN110460132A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-15 | 广东博智林机器人有限公司 | 一种机器人自动充电上桩系统和一种上桩方法 |
| CN111743450A (zh) * | 2019-03-26 | 2020-10-09 | 速感科技（北京）有限公司 | 可移动装置的回充方法及可移动装置 |
| CN111884360A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-03 | Oppo广东移动通信有限公司 | 无线充电座及利用无线充电座进行充电的方法 |
| CN113659733A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-16 | 上海联净电子科技有限公司 | 无线充电方法及装置 |
| US11962169B2 (en) | 2021-03-24 | 2024-04-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wireless power transmission device transmitting charging power to wireless power receiving device and method of operating the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110134970A (ko) * | 2010-06-10 | 2011-12-16 | 삼성전자주식회사 | 무선 전력 수신기의 송전 영역 유도 장치 및 방법 |
| KR101404013B1 (ko) | 2012-10-26 | 2014-06-13 | 전자부품연구원 | 무선전력 송수신기를 포함하는 모바일 단말기 및 무선 충전 시스템 |
| KR101470364B1 (ko) | 2014-03-24 | 2014-12-12 | (주)대만 | 로봇청소기의 무선충전 장치 및 그 제어 방법 |
-
2016
- 2016-01-14 KR KR1020160004956A patent/KR101722768B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110134970A (ko) * | 2010-06-10 | 2011-12-16 | 삼성전자주식회사 | 무선 전력 수신기의 송전 영역 유도 장치 및 방법 |
| KR101404013B1 (ko) | 2012-10-26 | 2014-06-13 | 전자부품연구원 | 무선전력 송수신기를 포함하는 모바일 단말기 및 무선 충전 시스템 |
| KR101470364B1 (ko) | 2014-03-24 | 2014-12-12 | (주)대만 | 로봇청소기의 무선충전 장치 및 그 제어 방법 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018221964A1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 충전 방법 |
| CN111743450A (zh) * | 2019-03-26 | 2020-10-09 | 速感科技（北京）有限公司 | 可移动装置的回充方法及可移动装置 |
| CN110460132A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-15 | 广东博智林机器人有限公司 | 一种机器人自动充电上桩系统和一种上桩方法 |
| CN111884360A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-03 | Oppo广东移动通信有限公司 | 无线充电座及利用无线充电座进行充电的方法 |
| US11962169B2 (en) | 2021-03-24 | 2024-04-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wireless power transmission device transmitting charging power to wireless power receiving device and method of operating the same |
| CN113659733A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-16 | 上海联净电子科技有限公司 | 无线充电方法及装置 |
| CN113659733B (zh) * | 2021-08-19 | 2023-11-17 | 上海联净电子科技有限公司 | 无线充电方法及装置 |
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