KR101867427B1 - Wireless charger for portable devices - Google Patents

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KR101867427B1
KR101867427B1 KR1020180012284A KR20180012284A KR101867427B1 KR 101867427 B1 KR101867427 B1 KR 101867427B1 KR 1020180012284 A KR1020180012284 A KR 1020180012284A KR 20180012284 A KR20180012284 A KR 20180012284A KR 101867427 B1 KR101867427 B1 KR 101867427B1
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최창욱
황상훈
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Abstract

The present invention relates to a wireless charger for portable devices, which incorporates a receiving coil portion, guides light to a coating layer of a portable device having a surface on which the coating layer is stacked for light reflection and refraction, makes an attempt for authentication with respect to the portable device based on the optical characteristics of the light reflected by the coating layer, and performs wireless charging with respect to the portable device in the event of authentication confirmation. The present invention includes a cradle providing a support surface for a portable device to be charged; an optical information acquisition unit receiving the light reflected from the coating layer and analyzing the optical characteristics; a memory unit in which the intrinsic optical characteristic information of the portable device to be authenticated is input; a control unit for comparison between the information analyzed by the optical information acquisition unit and the optical characteristic information stored in the memory unit; and a wireless charging unit operated in accordance with the result of the analysis of the control unit to perform wireless charging on the portable device. The wireless charger for portable devices according to the present invention configured as described above is capable of performing portable device authentication in accordance with an optical principle based on the shape of the coating layer on a portable device, and thus is capable of performing stable and effective wireless electric power transmission even if a battery is discharged.

Description

휴대기기 무선 충전장치{Wireless charger for portable devices}[0001] Wireless charger for portable devices [

본 발명은 휴대기기용 무선 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학적 원리를 이용한 휴대기기의 인증과정을 통해 인증된 휴대기기에 한해서만 충전을 수행하는 휴대기기 무선 충전장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless charging device for a portable device, and more particularly, to a wireless charging device for a portable device that performs charging only for an authenticated portable device through an authentication process of the portable device using an optical principle.

각종 휴대기기에 내장되어 있는 배터리의 충전은, 충전용 전력선을 이용해 진행되는 것이 대부분이다. 이를테면, 실내 벽에 설치되어 있는 콘센트와 휴대기기에 구비되어 있는 단자를, 충전기를 이용해 유선(有線) 연결하여 배터리에 전력이 인가되도록 해야 하는 것이다.Most of the batteries built in portable devices are charged using a charging power line. For example, a socket installed on a wall of a room and a terminal provided on a portable device are wired using a charger so that electric power is applied to the battery.

그러나 이러한 유선 충전방식은, 휴대기기와 함께 충전기를 가지고 다녀야 하고, 충전시 충전단자에 충전기를 일일이 끼워 맞추어야 한다는 등의 사용상의 불편이 있었다. 또한 휴대기기에 있어서 충전용 단자가 외부로 노출되어 있으므로, 단자의 물리적 파손이 가능하고, 충전 단자가 습기에 노출되어 충전전력이 소실될 수도 있다.However, such a wired charging method has inconveniences such as having to carry a charger together with a portable device, and charging the charger to the charging terminal at the time of charging. In addition, since the charging terminal is exposed to the outside in the portable device, physical damage to the terminal is possible, and the charging terminal may be exposed to moisture and the charging power may be lost.

이에, 상기한 유선식 충전방식의 불편함을 해결하기 위하여, 무선충전방식을 채용한 무선 충전장치가 개발 및 사용되기도 한다.In order to solve the inconvenience of the wire charging system, a wireless charging apparatus employing a wireless charging system has been developed and used.

상기 무선충전방식에는 자기유도방식과 자기공진방식이 알려져 있는데, 자기유도방식 충전은, 송신코일부에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신코일부에서 전기가 유도되게 하는 전자기유도 원리를 이용한 것이다. 즉, 이를테면, 구리선을 감아 만든 송신코일부에 전류를 인가하여 그 주변에 강한 자기장을 구현하고, 상기 자기장을 수신코일부에 전달하여 수신코일부가 자기장의 영향을 받아 전기를 유도하고 유도된 전기로 배터리를 충전하는 방식이다. 상기 송신코일부는 무선충전패드 내에 설치되고, 수신코일부는 휴대기기측에 설치된다.A magnetic induction type and a self-resonance type are known as the wireless charging type. The magnetic induction type charging employs an electromagnetic induction principle in which a magnetic field is generated in a part of a transmitting coil, and electricity is induced in a receiving coil part by the influence of the magnetic field . That is, for example, a current is applied to a part of a transmission coil formed by winding a copper wire to realize a strong magnetic field around the transmission coil part, and the magnetic field is transmitted to a reception coil part, It is a way to charge the battery. The transmission coil portion is provided in the wireless charging pad, and the reception coil portion is provided on the portable device side.

이에 비해, 자기공진방식 충전은, 송신코일부에서 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진주파수로 설계된 수신코일부에 에너지가 집중적으로 전달되게 하는 원리를 이용한 것이다. 즉, 코일 사이의 공명현상을 이용하여 에너지를 전송하는 방식이다. 이러한 자기공진방식 무선충전은, 공진 주파수를 이용해 일치하는 주파수에 자기를 전달하기 때문에, 송신측과 수신측이 근접해 있지 않더라도 충전이 가능한 장점이 있다.On the other hand, the self-resonance type charging uses a principle of generating a magnetic field that oscillates at a resonance frequency in a transmitting coil part and transferring energy to a receiving coil part designed with the same resonance frequency intensively. That is, the energy is transmitted by using the resonance phenomenon between the coils. Such self-resonant wireless charging uses the resonance frequency to transmit magnetism to a matching frequency, so that charging can be performed even if the transmitting side and the receiving side are not close to each other.

한편, 휴대기기를 충전하는 무선충전장치에는 충전패드(이하, 크래들)가 포함된다. 상기 크래들은 그 상부에 휴대기기를 올려놓을 수 있도록 평평한 수평면을 제공하며 내부에는 송신코일부를 구비한다. 크래들에 올려 놓은 휴대기기는 송신코일부와의 상호 작용에 의해 무선 충전된다.On the other hand, a wireless charging apparatus for charging a portable device includes a charging pad (hereinafter referred to as a cradle). The cradle provides a flat horizontal surface for placing a portable device thereon, and includes a transmitting coil portion therein. The portable device placed on the cradle is wirelessly charged by interaction with the transmitting coil part.

그런데, 하나의 크래들을 사용함에 있어서, 충전해야 하는 휴대기기 이외의 다른 휴대기기가 충전될 수 가 있다. 말하자면, 본래 충전하여야 하는 휴대기기 이외에 다른 휴대기기가 구별 없이 충전되는 경우가 생길 수 있는 것이다. 이는 다양한 문제를 야기할 수 있는 것으로서, 인증된 휴대기기만 충전되도록 구성할 필요성을 요구한다.However, when using one cradle, other portable devices other than the portable device to be charged can be charged. That is to say, other portable devices other than the portable device to be charged originally may be charged without discrimination. This may cause various problems, requiring the need to configure the portable device to be charged only.

휴대기기를 인증하기 위하여, 통신을 통해 휴대기기를 확인하고 위치를 파악한다거나, 또는, RFID나 바코드 또는 QR코드를 사용하는 방식이 있었으나, 상기 통신 방식은 휴대기기의 배터리가 방전되었을 경우에는 인증이 불가능하였고, RFID나 바코드 또는 QR코드를 이용하는 방식은 휴대전화의 위치를 파악하는 것 자체가 불가능하여 매우 불편하였다.In order to authenticate a portable device, there has been a method of identifying a portable device through communication and determining its position or using an RFID, a bar code or a QR code. However, in the communication method, when the battery of the portable device is discharged, And the method using RFID, bar code or QR code was very inconvenient because it was impossible to locate the mobile phone itself.

국내등록특허공보 제10-1747905호 (무선충전이 가능한 모바일 스캐너)Korean Patent Registration No. 10-1747905 (Mobile Scanner capable of wireless charging) 국내공개특허공보 제10-2017-0113007호 (무선 전력 전송 방법 및 장치)Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0113007 (Wireless Power Transmission Method and Apparatus) 국내등록특허공보 제10-1706628호 (휴대단말기용 무선 충전모듈)Korean Patent Registration No. 10-1706628 (wireless charging module for portable terminals)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 휴대기기의 배터리가 완전히 방전되어 있다 하더라도 해당 휴대기기를 인증할 수 있어 무선전력전송을 실시할 수 있는 휴대기기 무선 충전장치를 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wireless charging device for a mobile device capable of authenticating a portable device even when the battery of the portable device is fully discharged, and capable of performing wireless power transmission.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대기기 무선 충전장치는, 휴대기기를 무선충전으로 충전시키는 휴대기기 무선충전 장치에 있어서, 충전할 상기 휴대기기가 놓이는 지지면을 제공하고 상기 휴대기기에 내장된 수신코일부로 무선전력을 전송하는 송신코일부를 구비한 크래들과; 상기 휴대기기의 표면에 구비된 빛을 반사 및 굴절시키는 코팅층에 빛을 조사하는 광조사부와, 상기 코팅층으로부터 반사되어 나오는 빛의 광특성을 분석하는 광분석부를 포함하고, 상기 광분석부를 통해 광특성 정보를 알아내는 광정보취득부와; 인증할 휴대기기의 고유 광특성 정보가 입력되어 있는 메모리부와; 상기 광정보취득부에서 분석한 정보와 메모리부에 저장되어 있는 광특성 정보를 비교하여 정보가 일치하면 상기 송신 코일부에서 상기 휴대기기의 수신코일부로 무선전력을 전송하여 상기 휴대기기의 배터리를 충전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless charging apparatus for charging a portable device by wireless charging, the wireless charging apparatus comprising: a support surface on which the portable device to be charged is placed; A cradle having a transmitting coil portion for transmitting wireless power to a receiving coil portion; A light irradiating part for irradiating light to a coating layer for reflecting and refracting light provided on a surface of the portable device; and a light analyzing part for analyzing light characteristics of light reflected from the coating layer, An optical information acquiring unit for acquiring information; A memory unit for inputting intrinsic optical characteristic information of a portable device to be authenticated; The information analyzing unit compares the information analyzed by the optical information acquiring unit with the optical characteristic information stored in the memory unit, and if the information matches, transmits the wireless power to the receiving coil part of the portable device in the transmitting coil part, And a control unit for controlling the control unit.

또한, 상기 휴대기기는, 상기 코팅층이 크래들의 지지면을 향하도록 놓여지고, 상기 광조사부와 광분석부는 상기 코팅층을 향하여 상향 배치된다.In addition, the portable device is placed such that the coating layer faces the support surface of the cradle, and the light irradiation part and the light analysis part are disposed upward toward the coating layer.

또한, 상기 크래들의 지지면에는, 상기 코팅층에 대한 상기 광조사부 및 광분석부의 간격 확보를 위한 홈이 형성되며, 상기 광조사부 및 광분석부는 홈의 내부에 배치될 수 있다.A groove may be formed on the support surface of the cradle for securing a gap between the light irradiation part and the light analysis part with respect to the coating layer, and the light irradiation part and the light analysis part may be disposed inside the groove.

아울러, 상기 광조사부에서 조사된 빛은 상기 코팅층에 사선방향으로 입사하며, 상기 코팅층에서 반사된 빛이 광분석부에 도달하도록 광조사부와 광분석부는 서로에 대해 이격 배치된다.In addition, the light irradiated from the light irradiating unit is incident on the coating layer in an oblique direction, and the light irradiating unit and the light analyzing unit are disposed apart from each other such that the light reflected from the coating layer reaches the light collecting unit.

또한, 상기 광조사부와 광분석부는; 상기 크래들의 지지면에 놓여있는 휴대기기를 사이에 두고 반대편에 배치되며, 광조사부는 코팅층을 향해 수평방향으로 빛을 조사할 수 있다.The light irradiating unit and the light analyzing unit may include: The light irradiation unit is disposed on the opposite side with the portable device lying on the support surface of the cradle interposed therebetween, and the light irradiation unit can irradiate light in a horizontal direction toward the coating layer.

또한, 상기 휴대기기에는, 상기 코팅층에서 반사되는 빛에 그 형상을 반영시키는 고유표식부가 마킹될 수 있다.In addition, the portable device may be marked with an intrinsic marking portion reflecting the shape of the light reflected from the coating layer.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 휴대기기 무선 충전장치는, 휴대기기에 적층된 코팅층의 형상을 기초로 광학적 원리에 따라 휴대기기의 인증과정을 수행할 수 있으므로 배터리가 완전히 방전된 상태라 하더라도 안정적이고 효과적인 무선충전을 실시할 수 있다.According to the wireless charging apparatus for a portable device of the present invention as described above, the authentication process of the portable device can be performed according to the optical principle based on the shape of the coating layer laminated on the portable device. Therefore, even if the battery is completely discharged, Wireless charging can be performed.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 무선 충전장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치의 다른 예를 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시한 무선 충전장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 무선 충전장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치의 전체적인 구성을 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a wireless charging device for a portable device according to a first embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of operating the wireless charging device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a configuration diagram showing another example of a portable device wireless charging device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the wireless charging device shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a wireless charging device for a portable device according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining the operation of the wireless charging device shown in Fig.
FIG. 7 is a configuration diagram showing the overall configuration of a portable device wireless charging device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a method of operating the wireless device for wireless portable device according to the fourth embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor can properly define the concept of the term to describe its invention in the best way Should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고할때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as being "comprising" or "comprising" an element, it is meant that the element may include other elements, . Also, the terms " part, "" module, "and" device " Lt; / RTI >

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

기본적으로, 후술할 본 발명의 여러 실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치(10)는, 각종 휴대기기를 무선충전하기 위한 충전장치로서, 특히 불특정 휴대기기를 구분 없이 충전하는 것이 아니라, 인증된 휴대기기만 충전하는 목적 및 구성을 갖는 것이다.Basically, the portable wireless charging device 10 according to various embodiments of the present invention to be described later is a charging device for wirelessly charging various portable devices, and in particular, And the purpose and configuration for charging the device only.

이를테면, 충전장치에 지금 놓인 휴대기기가 인증된 휴대기기인지 먼저 파악하고, 인증된 것이 아닐 경우 충전을 하지 않고, 인증된 것일 때에만 충전을 시작하는 것이다. For example, if the portable device currently in the charging device is an authenticated portable device, the charging device first determines whether the portable device is authentic, and if not, charging is not started.

특히 상기 인증작업은 광학적 방식을 따른다. 즉 휴대기기에 미리 형성되어 있는 코팅층에 빛을 가하고 반사된 빛의 광특성을 분석하여, 분석된 광특성이 미리 저장되어 있는 광특성에 대응하는지 여부를 판단 기준으로 하는 것이다. 저장되어 있는 광특성은 사용자에 의해 메모리부에 미리 저장된 정보이다.In particular, the authentication operation follows an optical method. That is, light is applied to the coating layer formed in advance in the portable device, and the optical characteristics of the reflected light are analyzed to determine whether the analyzed optical characteristics correspond to the stored optical characteristics. The stored optical characteristics are information previously stored in the memory unit by the user.

아울러, 후술할 여러 실시 예 들에 따른 휴대기기 무선 충전장치(10)는, 크래들(20)과, 광정보취득부와, 메모리부(51)와, 제어부(27)를 기본 구성요소로 한다.The portable wireless charging device 10 according to various embodiments to be described later includes a cradle 20, an optical information acquisition unit, a memory unit 51, and a control unit 27 as basic components.

상기 크래들(20)은 충전할 휴대기기(40)를 받쳐 지지하는 지지대의 역할을 하는 것이고, 광정보취득부는, 코팅층으로부터 반사된 빛을 전달받아 광특성을 분석하는 역할을 한다. 또한 메모리부(51)는 인증할 휴대기기의 고유 광특성 정보가 저장되어 있는 저장수단이며, 제어부(27)는 광정보취득부에서 분석한 정보와 메모리부(51)에 저장되어 있는 광특성 정보를 비교하는 기능을 한다.The cradle 20 serves as a support for supporting the portable device 40 to be charged. The optical information acquiring unit receives light reflected from the coating layer and analyzes the optical characteristics. The memory unit 51 is a storage unit that stores intrinsic optical characteristic information of a portable device to be authenticated. The control unit 27 reads information analyzed by the optical information acquiring unit and optical characteristic information .

아울러, 후술할 휴대기기(40)는 그 내부에 수신코일부(미도시)을 내장하며, 표면에는 광을 반사 및 굴절시키는 코팅부(41)가 적층되어 있는 상태이다. 상기 수신코일부는 후술할 송신코일부(22)와 대응하는 것으로서, 수신된 신호에 의해 전력을 생성하여 내부 배터리를 충전한다. In addition, a portable unit 40 to be described later has a receiving coil part (not shown) built therein, and a coating part 41 for reflecting and refracting light is stacked on the surface. The reception coil unit corresponds to the transmission coil unit 22 to be described later, and generates electric power by the received signal to charge the internal battery.

상기 코팅부(41)는 휴대기기(40)의 표면에 형성된 제1코팅층(42)과 제1코팅층(42)에 적층된 제2코팅층(43)으로 이루어진 적층체이다. 상기 제1,2코팅층은 상이한 물성 또는 상이한 기하학적 특성을 갖는 적층체이다. 가령, 제1코팅층(42)은 굴절률이 낮은 투명코팅층, 제2코팅층(43)은 굴절률이 높은 투명코팅층 일 수 있다.The coating unit 41 is a laminate composed of a first coating layer 42 formed on the surface of the portable device 40 and a second coating layer 43 laminated on the first coating layer 42. The first and second coating layers are laminated bodies having different physical properties or different geometrical properties. For example, the first coating layer 42 may be a transparent coating layer having a low refractive index, and the second coating layer 43 may be a transparent coating layer having a high refractive index.

아울러 상기 코팅부(41)는 휴대기기(40)의 일측면 표면을 전체적으로 커버할 수도 있고 일부분에만 적층될 수도 있다. 예컨대, 경우에 따라 수신코일부가 위치한 부분을 피해서 일측에만 위치할 수 있는 것이다. 하지만 코팅부(41)와 수신코일부가 겹쳐도 무선 충전 효율에 영향을 미치지 않으므로 코팅부(41)의 위치는 자유롭게 결정할 수 있다.In addition, the coating portion 41 may cover the entire one surface of the portable device 40, or may be partially stacked. For example, in some cases, the receiving coil portion can be located only on one side avoiding the portion where the receiving coil portion is located. However, even if the coating part 41 and the reception coil part overlap, the position of the coating part 41 can be freely determined since it does not affect the wireless charging efficiency.

한편, 본 발명에서의 휴대기기의 코팅부(41)는 제1코팅층(42)와 제2코팅층(43)을 적층 구성하되, 제2코팅층(43)보다 굴절율이 낮은 층, 제1코팅층(42)에 적층하여 입사광의 전반사를 유도하는 것이다. 경우에 따라 제1코팅층(42) 자체를 반사체로 적용할 수도 있다. The coating portion 41 of the portable device of the present invention may be formed by laminating a first coating layer 42 and a second coating layer 43 and a layer having a refractive index lower than that of the second coating layer 43, To induce total reflection of incident light. Optionally, the first coating layer 42 itself may be applied as a reflector.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치(10)의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 무선 충전장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a portable wireless device 10 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a manner of operation of the wireless charging device shown in FIG.

도시한 바와 같이, 제1실시예에 따른 무선 충전장치(10)는, 크래들(20), 광정보취득부(23), 메모리부(51), 제어부(27), 전원(30), 송신코일부(22)를 포함한다.1, the wireless charging apparatus 10 according to the first embodiment includes a cradle 20, an optical information acquiring section 23, a memory section 51, a control section 27, a power source 30, And a part (22).

상기 크래들(20)은 내부공간을 가지며 충전대상인 휴대기기(40)를 그 위에 지지하는 역할을 한다. 사용자는 충전할 휴대기기(40)를 크래들(20)의 지지면(21) 상에 올려놓는다. 이 때, 휴대기기(40)에 내장되어 있는 수신코일부(미도시)가 송신코일부(22)에 맞대응 하도록 배치하는 것이 바람직하다.The cradle 20 has an internal space and serves to support the portable device 40 to be charged. The user places the portable device 40 to be charged on the support surface 21 of the cradle 20. [ At this time, it is preferable that a receiving coil part (not shown) built in the portable device 40 is disposed so as to be aligned with the transmitting coil part 22.

상기 크래들(20) 지지면(21)의 일측에는 홈부(21a)가 형성되어 있다. 홈부(21a)는 지지면(21)의 상부로 개방된 함몰부로서 그 내부에 광정보취득부(23)를 수용한다. 홈부(21a)는 휴대기기(40)의 코팅부(41)에 대한 광정보취득부(23)의 최소 간격 확보를 위한 것이다. 즉 코팅부(41)로부터 광정보취득부(23)를 어느 정도 이격시키기 위한 것이다. 광정보취득부(23)를 이루는 광조사부(24)와 광분석부(25)가 제2코팅층(43)에 간격 없이 붙어 있다면 광조사와 광분석이 제대로 수행될 수 없을 것이다.A groove 21a is formed on one side of the support surface 21 of the cradle 20. [ The groove 21a is a depressed portion opened to the upper side of the support surface 21 and accommodates the optical information acquisition portion 23 therein. The groove 21a is for securing the minimum space of the optical information acquiring unit 23 with respect to the coating portion 41 of the portable device 40. [ That is, to allow the optical information obtaining section 23 to be separated from the coating section 41 to some extent. If the light irradiating unit 24 and the optical analyzing unit 25 constituting the optical information obtaining unit 23 are attached to the second coating layer 43 without a gap therebetween, light irradiation and optical analysis will not be performed properly.

상기 광정보취득부(23)는 광조사부(24)와 광분석부(25)를 포함한다. 광조사부(24)는 휴대기기(40)의 코팅부(41) 즉, 제1,2코팅층(42,43) 측으로 빛을 조사하는 것이고, 광분석부(25)는 코팅부(41)로부터 반사되어 나오는 빛의 광특성을 분석하는 역할을 한다. 상기 빛은 적외선, 자외선, 가시광선 등을 모두 사용할 수 있다.The optical information acquiring section 23 includes a light irradiating section 24 and a light splitting section 25. The light irradiation unit 24 irradiates light toward the coating unit 41 of the portable device 40 or the first and second coating layers 42 and 43. The light integrating unit 25 is reflected from the coating unit 41 It analyzes the light characteristics of the light coming out. The light may be infrared, ultraviolet, visible, or the like.

상기 광조사부(24)로부터 발생하여 코팅부(41)에 사선방향으로 조사된 빛은, 제2코팅층(43)과 제1코팅층(42)을 거치면서, 반사, 굴절, 분산을 통하여 변환되고, 변환된 광원은 제1,2코팅층(42,43)의 굴절률 등의 재료의 특성과, 두께, 코팅층의 형상을 반영한 고유의 특징을 갖는 변환 광으로서 광분석부(25)로 전달된다. 상기 변환 광은 마치 사람의 지문이 모두 다른 것처럼 제품 고유의 특징을 갖는다.The light emitted from the light irradiation unit 24 and irradiated to the coating unit 41 in the diagonal direction is converted through reflection, refraction and dispersion while passing through the second coating layer 43 and the first coating layer 42, The converted light source is transmitted to the light splitting unit 25 as converted light having unique characteristics reflecting the characteristics of the material such as the refractive index of the first and second coating layers 42 and 43, the thickness, and the shape of the coating layer. The converted light has characteristics unique to the product as if the fingerprints of a person are different.

다시 한 번 언급하자면, 코팅부(41)에서 반사된 빛은, 반사방향과 파장변화 및 굴절각도 등에 의하여 방향변화, 파장변화, 굴절 및 분산이 일어나게 되고, 광분석부(25)가 이러한 모든 변화들을 측정하여 코팅부(41) 고유의 아이덴티티를 판단할 수 있는 것이다.The light reflected by the coating portion 41 is changed in direction, wavelength, refraction and dispersion by the reflection direction, the wavelength change, the refraction angle and the like, and the light integrating portion 25 changes all of these changes And the identity of the coating unit 41 can be determined.

한편, 상기 크래들(20)의 내부에 배치되어 있는 메모리부(51)는, 인증할 휴대기기의 고유 광특성 정보가 입력되어 있는 부분이다. 상기한 바와 같이 광분석부(25)로 들어온 변환 광원은 사람의 지문처럼 각각의 특징을 가지므로 그것을 코드화 하여 미리 저장 및 활용할 수 있는 것이다.On the other hand, the memory unit 51 disposed inside the cradle 20 is a portion into which unique optical characteristic information of the portable device to be authenticated is input. As described above, the converted light source that has entered the optical analyzing unit 25 has characteristics such as human fingerprint, so it can be coded and stored and utilized in advance.

상기 제어부(27)는 광정보취득부(23)와 메모리부(51)와 송신코일부(22)를 제어하는 역할을 한다. 외부의 전원(30)은 전력선을 통해 제어부(27)와 연결되며 제어부(27)로 하여금 송신코일부(22)에 전력을 인가하게 한다.The control unit 27 controls the optical information acquisition unit 23, the memory unit 51, and the transmission coil unit 22. The external power source 30 is connected to the control unit 27 through a power line and causes the control unit 27 to apply power to the transmission coil unit 22. [

상기 송신코일부(22)는 제어부(27)의 분석결과에 따라, 제어부에 의해 작동하여, 휴대기기(40)에 대한 무선충전을 수행하는 무선충전부이다. 위에 언급한 바와 같이, 송신코일부(22)는 휴대기기(40)에 내장되어 있는 수신코일부(미도시)와 일대일 대응한다.The transmission coil part 22 is a wireless charging part that operates by the control part according to the analysis result of the control part 27 and performs wireless charging for the portable device 40. [ As described above, the transmitting coil part 22 corresponds to one-to-one correspondence with a receiving coil part (not shown) built in the portable device 40.

상기 제어부(27)는 광분석부(25)를 통해 전달받은 광특성정보와 메모리부(51)에 저장되어 있는 광특성정보를 비교하여 상기 송신코일부(22)를 작동시킬지 여부를 결정한다. 제어부(27)에 의해 송신코일부(22)가 작동하면 휴대기기(40)의 무선 충전이 진행되는 것이고, 송신코일부(22)가 동작하지 않으면 휴대기기(40)에 대한 충전은 이루어지지 않는다.The control unit 27 compares the optical characteristic information received through the optical splitting unit 25 with the optical characteristic information stored in the memory unit 51 and determines whether to operate the transmission coil unit 22. When the transmitting coil part 22 is operated by the control part 27, the wireless charging of the portable device 40 proceeds and when the transmitting coil part 22 is not operated, charging to the portable device 40 is not performed .

또한, 상기 무선충전 방식은 자기유도방식 또는 자기공진 방식일 수 있다. 무선충전장치(10)를 자기유도방식으로 사용할지 자기공진방식으로 사용할지는 내부의 회로구성을 달리하여 결정된다. 경우에 따라 내부의 회로구성을 변경하여, 하나의 무선충전장치(10)를 자기유도방식이나 자기공명방식 무선충전기로 겸용할 수도 있다.The wireless charging system may be a magnetic induction system or a self resonance system. Whether the wireless charging device 10 is used in a magnetic induction manner or in a self-resonant mode is determined by changing the internal circuit configuration. In some cases, the internal circuit configuration may be changed so that one wireless charging device 10 can also be used as a magnetic induction type or magnetic resonance type wireless charging device.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치(10)의 다른 예를 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시한 무선 충전장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.3 is a configuration diagram showing another example of the portable device wireless charging device 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining a manner of operation of the wireless charging device shown in FIG. 3 .

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 반복 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the same reference numerals as those of the above-mentioned reference numerals denote the same members having the same function, and repetitive description thereof will be omitted.

도면을 참조하면, 상기 광조사부(24)와 광분석부(25)가 휴대기기(40)를 사이에 두고 반대편에 배치되어 있고, 휴대기기(40)의 코팅부(41)는 상부를 향하고 있음을 알 수 있다. 특히 코팅부(41)는 일정두께를 갖는 제1코팅층(42)과, 상기 제1코팅층(42)의 상부에 위치하며 중앙부가 볼록하게 만곡된 형태의 제2코팅층(43)으로 이루어진다.Referring to the drawing, the light irradiation unit 24 and the light splitting unit 25 are disposed on opposite sides of the portable device 40, and the coating unit 41 of the portable device 40 faces upward Able to know. Particularly, the coating portion 41 includes a first coating layer 42 having a predetermined thickness and a second coating layer 43 having a convexly curved shape at the center of the first coating layer 42.

상기 광조사부(24)에서 수평방향으로 조사된 빛은, 제2코팅층(43)을 통과해, 제1코팅층(42)에 반사된 후 다시 제2코팅층(43)을 통과하여 변환된 상태로, 변환광으로서 광분석부(25)에 조사된다. 광분석부(25)는 입사된 변환 광의 특성을 파악하고 파악된 정보를 상기 제어부(27)로 전달하여 충전을 할지 말지 결정한다.The light irradiated in the horizontal direction by the light irradiation unit 24 passes through the second coating layer 43, is reflected by the first coating layer 42, passes through the second coating layer 43, And is irradiated to the light splitting section 25 as converted light. The optical splitting unit 25 grasps the characteristics of the incident converted light and transmits the grasped information to the control unit 27 to determine whether or not to charge the light.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치(10)의 구조를 도시한 도면이다. 또한, 도 6은 도 5에 도시한 무선 충전장치(10)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing the structure of a portable device wireless charging device 10 according to a second embodiment of the present invention. 6 is a diagram for explaining the operation of the wireless charging device 10 shown in Fig.

도시한 바와 같이, 상기 코팅부(41)의 연직 하부에 광분석부(25)가 배치되어 있고, 광분석부(25) 하부에 광조사부(24)가 설치되어 있다. 상기 광조사부(24)는 수직 상부로 빛을 조사하여, 조사된 빛이 코팅부(41)에 조사된 후 변환되어 광분석부(25)에 전달되게 한다.As shown in the drawing, a light-splitting portion 25 is disposed at a vertically lower portion of the coating portion 41 and a light irradiation portion 24 is provided at a lower portion of the light-splitting portion 25. The light irradiating unit 24 irradiates light vertically upward so that the irradiated light is irradiated to the coating unit 41 and then is converted and transmitted to the light integrating unit 25. [

제2실시예의 경우, 상기 코팅부(41)는, 중앙부가 오목하게 형성된 제1코팅층(42)과, 제1코팅층(42)을 커버하는 제2코팅층(43)으로 이루어진다. 상기 광조사부(24)로부터 상향 조사된 빛은, 제2코팅층(43)을 통과 후 제1코팅층(42)의 오목한 면에 반사된 후 중앙으로 집중되어 광분석부(25)에 모아진다. 광분석부(25)에 모아진 빛은, 코팅부(41)의 특성이 반영된 고유의 특성값을 가지며 제어부(27)로 전달되어 제어부(27)로 하여금 충전여부를 결정하게 한다.In the case of the second embodiment, the coating portion 41 includes a first coating layer 42 having a concave central portion and a second coating layer 43 covering the first coating layer 42. The light irradiated upward from the light irradiating unit 24 passes through the second coating layer 43, is reflected on the concave surface of the first coating layer 42, is concentrated at the center, and is collected in the light collecting unit 25. The light collected in the light splitting part 25 has a characteristic value reflecting the characteristics of the coating part 41 and is transmitted to the control part 27 so that the control part 27 determines whether or not to charge the light.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치(10)의 전체적인 구성을 도시한 구성도이다.FIG. 7 is a configuration diagram showing the overall configuration of the portable device wireless charging device 10 according to the third embodiment of the present invention.

도 7에 도시한 무선 충전장치(10)는 자기공진방식 충전장치이다. 즉, 송신코일부(22)가 자기공진을 발생하여 휴대기기(40) 내부의 수신코일부로 하여금 자기공명을 통한 전력을 생산하게 하는 것이다. 일반적인 자기공진방식과 마찬가지로, 상기 무선충전장치(10)의 송신코일부(22)와 휴대기기(40)는 1미터 내지 2미터 정도 이격될 수 있다.The wireless charging device 10 shown in Fig. 7 is a self-resonant type charging device. That is, the transmitting coil part 22 generates self-resonance to cause the receiving coil part in the portable device 40 to produce electric power through magnetic resonance. The transmission coil part 22 of the wireless charging device 10 and the portable device 40 may be separated by about 1 meter to 2 meters as in the general self resonance system.

크래들(20)의 지지면(21) 상에 놓인 휴대기기(40)는 코팅부(41)가 상부를 향하도록 배치되어 있다. 코팅부(41)는 도 6에 도시한 것처럼, 휴대기기(40)의 표면에 적층되며 오목한 형태를 취하는 제1코팅층(42)과, 제1코팅층(42)의 상부에 적층된 제2코팅층(43)으로 이루어진다.The portable device 40 placed on the support surface 21 of the cradle 20 is disposed such that the coating portion 41 faces upward. 6, the coating unit 41 includes a first coating layer 42 that is laminated on the surface of the portable device 40 and has a concave shape, and a second coating layer 42 that is laminated on the first coating layer 42 43).

아울러, 상기 광분석부(25)는 코팅부(41)의 연직 상부에 위치한다. 특히 제3실시예의 경우, 코팅부(41)에 빛을 조사하는 광조사부가 없다. 신래 조명이나 태양광이 광조사부를 대신하는 것이다. 가령 태양빛이 코팅부(41)에 조사되어 반사된 후 광분석부(25)에 전달될 수 있다.In addition, the light-splitting portion 25 is located at a vertically upper portion of the coating portion 41. Particularly, in the case of the third embodiment, there is no light irradiation part for irradiating the coating part 41 with light. New light or sunlight replaces the light irradiation part. For example, the sunlight may be irradiated on the coating part 41 and reflected and then transmitted to the light-splitting part 25.

한편, 상기 광분석부(25)는, 광분석부(25)에 전달된 변환 광의 특성을 통해 자기 자신과 휴대기기(40) 사이의 거리를 파악한다. 즉, 휴대기기(40)가 위치하는 거리에 따라서, 빛의 반사각과 분산정도가 달라지므로, 이러한 사실을 기초로 거리를 파악하는 것이다. 거리를 파악하는 이유는 휴대기기(40) 내부의 수신코일부와 송신코일부(22)의 거리에 따른 최적 임피던스를 세팅하기 위한 것이다.Meanwhile, the optical splitting unit 25 grasps the distance between itself and the portable device 40 through the characteristics of the converted light transmitted to the optical splitting unit 25. That is, since the angle of reflection and the degree of dispersion of the light are different according to the distance where the portable device 40 is located, the distance is grasped based on this fact. The reason for grasping the distance is to set the optimum impedance according to the distance between the receiving coil part in the portable device 40 and the transmitting coil part 22.

참고로, 자기공진방식 무선충전의 경우, 송신코일과 수신코일의 거리가 달라질 때마다 공진 주파수의 결합계수가 달라지므로, 결합계수의 매칭을 위하여 상대적 거리가 변할 때마다 임피던스를 변화시켜주어야 한다. 즉, 상기 무선충전장치(10)에 대한 휴대기기(40)의 거리를 파악한 후, 해당 거리에서의 결합계수 매칭을 해야 하는 것이다.For reference, in the case of the self-resonant wireless charging, the coupling coefficient of the resonant frequency changes each time the distance between the transmitting coil and the receiving coil changes. Therefore, the impedance should be changed whenever the relative distance is changed. That is, after the distance of the portable device 40 to the wireless charging device 10 is grasped, coupling coefficient matching at the distance is required.

제3실시예의 경우 상기한 임피던스 변화를 위해 임피던스조절부(53)가 포함된다. 임피던스조절부(53)는 제어부(27)의 제어에 의해 동작하여, 송신코일부(22)로 하여금 현재 휴대기기와의 상대적 거리에 부합하는 공진주파수를 출력하게 한다.In the case of the third embodiment, the impedance adjusting unit 53 is included for the impedance change. The impedance adjusting unit 53 operates under the control of the control unit 27 to cause the transmitting coil unit 22 to output a resonance frequency corresponding to the relative distance with the current portable device.

이러한 구성을 갖는 제3실시예의 무선 충전장치(10)는, 무선충전장치(10)에 대한 휴대기기(40)의 거리가 변화하더라도, 상기한 임피던스 조절을 통해 최적 공진주파수를 출력하여 효율적인 무선 충전을 할 수 있게 한다.The wireless charging apparatus 10 according to the third embodiment having such a configuration outputs the optimum resonance frequency through the above impedance adjustment even when the distance of the portable device 40 to the wireless charging apparatus 10 changes, .

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대기기 무선 충전장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a view for explaining a method of operating the wireless device for wireless portable device according to the fourth embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 상기 코팅부(41)의 하부에 고유표식부(49)를 추가할 수도 있다. 상기 고유표식부(49)는, 각종 문자나 도형 또는 바코드나 QR코드로서 인쇄방법을 통해 휴대기기(40)에 마킹된 것이다.As shown in the figure, a unique marking portion 49 may be added to the lower portion of the coating portion 41. The intrinsic marking unit 49 is marked on the portable device 40 through a printing method as various characters, figures, bar code or QR code.

상기 고유표식부(49)는 상기 코팅층에서 반사되는 빛에 그 형상을 반영시켜, 광분석부(25)로 하여금 현재 크래들이 올라가 있는 충전대상이 고유표식부(49)가 마킹되어 있는 휴대기기(40)임을 알 수 있게 한다. 상기 광조사부(24)로부터 조사된 빛 중 고유표식부(49)에 도달한 빛은 그렇지 않은 부분에 반사된 빛과 상이한 광량을 가지므로, 광분석부(25)는 가령, 광량의 차이를 통해 고유표식부(49)를 파악할 수 있다.The intrinsic marking part 49 reflects the shape of the light reflected from the coating layer so that the light integrating part 25 allows the object to be filled up with the current cradle to be displayed on the portable device 40 ). Since the light reaching the intrinsic marking portion 49 of the light irradiated from the light irradiating portion 24 has a light quantity different from that of the light reflected from the non-marking portion 49, the light integrating portion 25 can obtain, The marking section 49 can be grasped.

결국, 휴대기기에 적층된 코팅층의 형상을 기초로 광학적 원리에 따라 휴대기기의 인증과정을 수행하는 것에 추가하여, 고유표식부(49)를 통해서도 인증 과정을 수행할 수 있는 것이다.As a result, in addition to performing the authentication process of the portable device according to the optical principle based on the shape of the coating layer laminated on the portable device, the authentication process can be performed through the unique marking unit 49 as well.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

10:무선충전장치 20:크래들
21:지지면 21a:홈부
22:송신코일부 23:광정보취득부
24:광조사부 25:광분석부
27:제어부 30:전원
40:휴대기기 41:코팅부
42:제1코팅층 43:제2코팅층
49:고유표식부 51:메모리부
53:임피던스조절부10: wireless charging device 20: cradle
21: Support surface 21a:
22: transmission coil part 23: optical information acquisition part
24: light irradiation part 25:
27: control unit 30: power source
40: Portable device 41: Coating part
42: first coating layer 43: second coating layer
49: inherent marking unit 51: memory unit
53: Impedance adjuster

Claims (6)

휴대기기를 무선충전으로 충전시키는 휴대기기 무선충전 장치에 있어서,
충전할 상기 휴대기기가 놓이는 지지면을 제공하고 상기 휴대기기에 내장된 수신코일부로 무선전력을 전송하는 송신코일부를 구비한 크래들과;
상기 휴대기기의 표면에 구비된 빛을 반사 및 굴절시키는 코팅층에 빛을 조사하는 광조사부와, 상기 코팅층으로부터 반사되어 나오는 빛의 광특성을 분석하는 광분석부를 포함하고, 상기 광분석부를 통해 광특성 정보를 알아내는 광정보취득부와;
인증할 휴대기기의 고유 광특성 정보가 입력되어 있는 메모리부와;
상기 광정보취득부에서 분석한 정보와 상기 메모리부에 저장되어 있는 광특성 정보를 비교하여 정보가 일치하면 상기 송신 코일부에서 상기 휴대기기의 수신코일부로 무선전력을 전송하여 상기 휴대기기의 배터리를 충전하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 휴대기기에는, 상기 코팅층에서 반사되는 빛에 그 형상을 반영시키는 고유표식부가 마킹되어 있는 휴대기기 무선 충전장치.1. A wireless charging device for charging a portable device with wireless charging,
A cradle having a transmitting coil part for providing a supporting surface on which the portable device to be charged is placed and transmitting wireless power to a receiving coil part built in the portable device;
A light irradiating part for irradiating light to a coating layer for reflecting and refracting light provided on a surface of the portable device; and a light analyzing part for analyzing light characteristics of light reflected from the coating layer, An optical information acquiring unit for acquiring information;
A memory unit for inputting intrinsic optical characteristic information of a portable device to be authenticated;
Wherein the wireless communication unit transmits the wireless power to the receiving coil unit of the portable device when the information analyzed by the optical information acquiring unit matches the optical characteristic information stored in the memory unit, And a control unit for controlling to charge the battery,
Wherein the portable device is marked with an intrinsic marking portion reflecting the shape of the light reflected from the coating layer. 제1항에 있어서,
상기 휴대기기는, 상기 코팅층이 상기 크래들의 지지면을 향하도록 놓여지고,
상기 광조사부와 광분석부는 상기 코팅층을 향하여 상향 배치된 휴대기기 무선 충전장치.The method according to claim 1,
Wherein the portable device is placed such that the coating layer faces the support surface of the cradle,
Wherein the light irradiating unit and the light analyzing unit are disposed upward toward the coating layer. 제1항에 있어서,
상기 크래들의 지지면에는, 상기 코팅층에 대한 상기 광조사부 및 광분석부의 간격 확보를 위한 홈이 형성되며,
상기 광조사부 및 광분석부는 홈의 내부에 배치된 휴대기기 무선 충전장치.The method according to claim 1,
A groove is formed on the support surface of the cradle for securing a gap between the light irradiation part and the optical analysis part with respect to the coating layer,
And the light irradiating unit and the light analyzing unit are disposed inside the groove. 제1항에 있어서,
상기 광조사부에서 조사된 빛은 상기 코팅층에 사선방향으로 입사하며, 상기 코팅층에서 반사된 빛이 상기 광분석부에 도달하도록 상기 광조사부와 상기 광분석부는 서로에 대해 이격 배치된 휴대기기 무선 충전장치.The method according to claim 1,
And the light irradiating unit and the optical analyzing unit are spaced apart from each other such that the light irradiated from the light irradiating unit enters the coating layer in an oblique direction and the light reflected from the coating layer reaches the optical analyzing unit. 제1항에 있어서,
상기 광조사부와 광분석부는;
상기 크래들의 지지면에 놓여있는 휴대기기를 사이에 두고 반대편에 배치되며, 상기 광조사부는 코팅층을 향해 수평방향으로 빛을 조사하는 휴대기기 무선 충전장치.The method according to claim 1,
The light irradiation unit and the optical analysis unit may include:
Wherein the light irradiating unit irradiates light in a horizontal direction toward the coating layer, wherein the light irradiating unit irradiates light in a horizontal direction toward the coating layer. 삭제delete
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Citations (5)

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