KR101874197B1 - 다양한 통신 시스템들을 이용하여 추정된 위치로 무선전력을 전송하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 통신 시스템들을 이용하여 추정된 위치로 무선 전력을 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광통신(visible light communication, VLC) 신호의 피드백 정보를 수신하고, 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고 추정된 위치로 빔포밍을 수행함으로써 무선전력을 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치는 사용자 단말로부터 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신하는 피드백 수신부; 수신된 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 위치 추정부; 및 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하는 무선전력 전송부를 포함한다.

Description

다양한 통신 시스템들을 이용하여 추정된 위치로 무선전력을 전송하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSFERRING WIRELESS POWER TO A POSITION ESTIMATED BY USING VARIOUS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 다양한 통신 시스템들을 이용하여 추정된 위치로 무선 전력을 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광통신(visible light communication, VLC) 신호에 대한 피드백 정보를 수신하고, 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정함으로써, 보다 정확한 사용자 단말의 위치를 추정하고, 추정된 위치로 빔포밍을 수행함으로써, 사용자 단말과 무선전력 전송 장치 간의 최적의 경로를 통하여 무선전력을 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선으로 전력을 전달하는 무선전력 전송 기술은 유선으로 전력을 전달하는 유선전력 전송 기술에 대비하여 사용자의 편의성이 높은 이유에서 선호도와 이용빈도가 점차 증가하고 있다. 따라서, 무선전력 전송 기술을 이용하여 전력을 충전하는 스마트폰, 노트북, 휴대용 TV 등의 무선충전제품들이 출시되는 등 무선전력 전송 기술은 지속적으로 개발되고 있다.
특히, 가정, 사무실, 공항, 회의장 등 다수의 무선 채널들이 존재하는 무선 채널 환경의 실내 공간에서 빔포밍(beam forming)을 통한 원거리 무선전력 전송 기술을 이용한 무선 충전 기술이 주목 받고 있다.
그러나, 다수의 무선 채널들이 존재하는 무선 채널 환경에서 빔포밍(beam forming)을 통한 무선전력 전송 기술을 이용할 경우, 빔포밍을 위한 전력 사용량 및 주변 채널들과의 간섭을 고려하기 위하여 실내 환경에 대한 채널 추정 및 충전 대상이 되는 무선충전제품들의 위치를 보다 정확하게 측정할 필요가 있다.
현재, 위치 추적 기술과 관련하여 가장 대표적으로 이용되고 있는 기술은 GPS(Global Positioning System) 위성을 통한 서비스이나, GPS 위성을 통한 서비스는 실외 환경을 위해서 개발된 시스템으로서, GPS 위성 신호를 수신할 수 있는 위치에서만 서비스가 가능한 한계점을 갖고 있다.
또한, 실내 환경내의 측위 기술로서 WPS(Wi-Fi Positioning System) 및 RFID(Radio Frequency Identification)이 이용되고 있다. 그러나, WPS의 경우 측위 정확도 측면에서 정확도가 떨어지는 한계성을 나타내고 있고, RFID는 태그(tag)를 리더기(reader)에 인식시켜야 함으로, 사용자의 편의성이 떨어지는 단점이 있다.
추가적으로, 실내 환경내의 측위 기술로서 블루투스 기반의 비콘(Beacon) 시스템 및 조명등을 이용한 가시광통신(visible light communication, VLC)이 이용되고 있다.
그러나, 블루투스 기반의 비콘 시스템을 이용한 실내 측위 방법은 측위를 위해서 별도의 비콘 전송 장치를 다수의 공간에 설치가 요구됨으로 비용적인 측면에서 한계성을 지니고 있다.
한편, 가시광 통신 시스템은 기존의 조명 인프라(infrastructure)를 활용함으로써, 측위 인프라 구축 비용을 절약할 수 있으나, 빛의 직진성으로 인해 장애물, 벽 등에 의한 주변 환경의 영향을 많이 받는 단점이 존재한다.
따라서, 기존 측위 기술들의 단점들을 보완하여, 측위 정확도를 향상 시킨 위치 추정 기술에 기반하여 보다 정확하게 무선충전제품의 위치를 추정하고, 추정된 위치로 빔포밍을 수행함으로써 무선전력을 전송하기 위한 무선 전력 전송 기술이 제안될 필요가 있다.
한국공개특허 제10-2015-0120681호, "WPS(WI-FI positioning system)를 이용한 융합 측위 방법 및 시스템" 한국공개특허 제10-2015-0017861호, "가시광 통신을 이용한 위치 정보 처리 장치 및 방법" 한국등록특허 제10-1163335호, "수신신호강도의 거리 추정 방식에 의거한 실내 무선 측위 방법 및 이 방법을 실시하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체"
본 발명은 다양한 통신 시스템들을 이용하여 추정된 위치로 무선 전력을 전송하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신하고, 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사용자 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 와이파이 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보 및 가시광 통신 신호의 빛 세기(light strength) 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드의 위치 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 와이파이 노드의 서비스 영역에서 사용자 단말이 탐지될 경우, 사용자 단말로부터 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보와 관련된 피드백 정보를 수신하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 비콘 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 비콘 신호와 관련된 블루투스의 노드의 위치 정보에 기초하여 사용자 단말의 탐색을 요청하는 신호를 와이파이 노드로 전송하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 와이파이 노드가 서비스 영역을 분할하고, 분할된 서비스 영역들 중 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역에서 상기 사용자 단말을 탐색하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 사용자 단말로부터 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광통신 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말과 무선전력 전송 장치 사이의 장애물의 위치 및 무선전력 전송을 위한 최적 경로를 산출하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 와이파이 신호에 기초하여 추정된 사용자 단말의 위치를 비콘 신호 및 가시광 통신 신호를 이용하여 보정함으로써, 융합적으로 사용자 단말의 위치를 추정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광통신 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치로만 빔포밍을 수행함으로써 무선전력을 전송하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신하는 피드백 수신부; 상기 수신된 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 위치 추정부; 및 상기 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하는 무선전력 전송부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하고, 상기 비콘(Beacon) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 상기 추정된 위치를 보정한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호의 빛 세기(light strength) 정보에 기초하여 상기 보정된 위치를 다시 보정한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 추정된 위치를 보정하고, 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호와 관련된 가시광 통신(visible light communication, VLC) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 보정된 위치를 다시 보정한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 와이파이(Wi-Fi) 노드의 서비스 영역에서 상기 사용자 단말이 탐지될 경우, 상기 사용자 단말로부터 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보와 관련된 피드백 정보를 수신한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 상기 피드백 수신부가 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 탐색을 요청하는 신호를 와이파이(Wi-Fi) 노드로 전송하는 제어신호 전송부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 와이파이(Wi-Fi) 노드는, 서비스 영역을 분할하고, 상기 요청하는 신호를 수신하고, 상기 분할된 서비스 영역들 중 상기 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역에서 상기 사용자 단말을 탐색한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 무선전력 전송 장치 사이의 장애물의 위치 및 무선전력 전송을 위한 최적 경로를 산출한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 사용자 단말은 무선전력 전송 장치로 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 어느 하나와 관련된 피드백 정보를 전송하는 피드백 전송부; 및 상기 무선전력 전송 장치로부터 상기 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치에서 무선전력을 수신하는 무선전력 수신부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 추정된 위치는, 상기 무선전력 전송 장치가 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 추정하고, 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치에 기초하여 상기 추정된 위치를 보정하고, 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호와 관련된 가시광 통신(visible light communication, VLC) 노드의 위치에 기초하여 상기 보정된 위치를 다시 보정한 후, 산출된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치의 동작 방법은 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신하는 단계; 상기 수신된 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치의 동작 방법은 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 단계; 및 기 비콘(Beacon) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 상기 추정된 위치를 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치의 동작 방법은 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호의 빛 세기(light strength) 정보에 기초하여 상기 보정된 위치를 다시 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치의 동작 방법은 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 탐색을 요청하는 신호를 와이파이(Wi-Fi) 노드로 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치의 동작 방법은 상기 이(Wi-Fi) 노드가 서비스 영역을 분할하고, 상기 요청하는 신호를 수신하고, 상기 분할된 서비스 영역들 중 상기 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역에서 상기 사용자 단말을 탐색하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치의 동작 방법은 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 무선전력 전송 장치 사이의 장애물의 위치 및 무선전력 전송을 위한 최적 경로를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치는 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 비콘 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정함으로써, 사용자 단말의 위치를 보다 정확하게 추정할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 비콘 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하고, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치를 와이파이 노드에 전달함으로써, 와이파이 노드가 블루투스 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역을 우선적으로 탐색함으로써, 사용자 단말의 위치를 추정하는 시간을 감소 시킬 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 융합적으로 추정함으로써, 보다 정확히 추정된 위치에 빔포밍을 수행함으로써, 무선전력을 전송할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 다양한 통신 시스템들에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정한 후, 추정된 위치로 빔포밍을 수행함으로써, 빔포밍을 위한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 다양한 통신 시스템들에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정함으로써, 사용자 단말과 무선전력 전송 장치 간에 무선전력 전송을 위한 최적 경로를 산출할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 가정, 오피스, 전시장, 공항, 버스 및 지하철 등과 같은 실내 환경에서 장애물 및 인체에 영향을 받지 않고, 사용자 단말로 무선전력을 전송할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 다양한 채널들이 산재하는 실내 무선 통신 환경에서 다른 채널들의 영향을 받지 않는 빔을 사용자 단말의 위치로 생성할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 기존에 설치된 조명 및 블루투스 노드를 이용하여 사용자 단말의 위치를 추정함으로써, 블루투스 노드의 설치비 가시광 통신 노드의 설치비 등을 절약할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 다른 채널들의 영향을 받지 않는 빔을 사용자 단말의 위치로 생성함으로써, 다양한 웨어러블 장치들로 무선전력을 원거리 전송할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치는 다른 채널들의 영향을 받지 않는 빔을 사용자 단말의 위치로 생성함으로써, 빔 형성을 위한 전력 소모에 대비하여 최대 효율을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 시스템의 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치의 블록도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 블록도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른실시예에 따른 무선전력 전송 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
이하 사용되는 '..부', '..기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 시스템의 블록도를 도시한 것이다.
구체적으로, 도 1은 무선전력 전송 장치(110)가 사용자 단말(120)로 빔포밍을 통하여 무선전력을 전송하기 위한 무선전력 전송 시스템의 구성 요소들을 예시한다.
도 1을 참고하면, 무선전력 전송 시스템은 무선전력 전송 장치(110), 사용자 단말(120), 와이파이(Wi-Fi) 노드(130), 블루투스(Bluetooth) 노드(140) 및 가시광 통신(Visible Light Communication, VLC) 노드(150)를 포함한다.
무선전력 전송 장치(110)는 피드백 수신부(112), 위치 추정부(114) 및 무선전력 전송부(116)를 포함한다.
피드백 수신부(112)는 사용자 단말(120)로부터 와이파이 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 피드백 수신부(112)는 사용자 단말(120)로부터 와이파이 신호에 대한 피드백 정보를 수신한 후, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호에 대한 피드백 정보를 순차적으로 수신할 수 있다.
본 발명의 다른실시예에 따르면 피드백 수신부(112)는 비컨 신호에 대한 피드백 정보로서, 비컨 신호를 송신하는 블루투스 노드(140)의 위치 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 피드백 수신부(112)는 사용자 단말(120)로부터 와이파이 신호의 수신신호세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보, 비콘 신호의 수신신호세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보 및 가시광 통신 신호의 빛 세기(light strength) 정보를 피드백 정보로서 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피드백 수신부(122) 와이파이 노드(130)의 서비스 영역에서 사용자 단말(120)이 탐지될 경우, 사용자 단말(120)로부터 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보와 관련된 피드백 정보를 수신할 수 있다.
즉, 사용자 단말(120)을 휴대한 사용자가 와이파이 노드(130)의 서비스 영역에 진입할 경우, 와이파이 노드(130)는 신호를 사용자 단말(120)로 전송하고, 사용자 단말(120)은 무선전력 전송 장치(110)로 수신된 신호에 대한 수신신호세기 정보를 피드백 정보로서 전송하고, 피드백 수신부(112)는 사용자 단말(120)로부터 피드백 정보를 수신할 수 있다.
상술한 예에서, 와이파이 노드(130)가 전송하는 신호는 사용자 단말(120)의 위치 확인을 위한 신호를 포함할 수 있다.
위치 추정부(114)는 사용자 단말(120)로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말(120)의 위치를 추정할 수 있다.
예를 들어, 수신된 피드백 정보는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드(140)의 위치 정보 및 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드(150)의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정부(114)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말(120)의 위치를 추정하고, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정함으로써 사용자 단말의 위치를 최종 적으로 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정부(114)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말(120)의 위치를 추정하고, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드(140)의 위치 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드(150)의 위치 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정함으로써 사용자 단말의 위치를 최종적으로 계산할 수 있다.
무선전력 전송부(116)는 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호에 대한 피드백 정보에 기초하여 추정된 사용자 단말(120)의 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송부(116)는 다수의 안테나들을 이용하여 사용자 단말(120)의 위치로 무선전력을 전송하기 위한 빔포밍을 수행할 수 있다.
즉, 무선전력 전송부(116)는 다수의 안테나들을 이용하여 추정된 위치에 위치하는 사용자 단말(120)에 대하여 무선충전을 수행하기 위하여 추정된 위치에 한정적으로 무선전력을 전송하기 위한 빔포밍을 수행할 수 있다.
사용자 단말(120)은 신호정보 수신부(122), 피드백 전송부(124) 및 무선전력 수신부(126)를 포함한다.
예를 들어, 사용자 단말(120)는 가시광 통신 노드(150)로부터 광 신호를 수신하는 광 신호 수신부(미도시)를 포함할 수 있다.
신호정보 수신부(122)는 와이파이 노드(130)로부터 와이파이 신호를 수신할 경우, 와이파이 신호의 수신 신호 세기를 계산하고, 계산된 수신 신호 세기를 저장부에 저장할 수 있다.
신호정보 수신부(122)는 블루투스 노드(140)로부터 비콘 신호를 수신할 경우, 비콘 신호의 수신 신호 세기를 계산하고, 계산된 수신 신호 세기를 저장부에 저장할 수 있다.
신호정보 수신부(122)는 블루투스 노드(140)로부터 블루투스 노드(140)의 위치 정보를 포함하는 비콘 신호를 수신할 수 있다.
신호정보 수신부(122)는 가시광 통신 노드(150)로부터 가시광 통신 신호를 수신할 경우, 가시광 통신 신호의 빛 세기를 계산하고, 계산된 빛 세기를 저장부에 저장할 수 있다.
피드백 전송부(124)는 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 어느 하나 이상에 해당하는 피드백 정보를 생성할 수 있다.
피드백 전송부(124)는 무선전력 전송 장치(110)로 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 어느 하나 이상에 해당하는 피드백 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피드백 전송부(124)는 무선전력 전송 장치(110)로 와이파이 신호와 관련된 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 수신 신호 세기 정보 또는 블루투스 노드(140)의 위치 정보 및 가시광 통신 신호와 관련된 빛 세기 정보 또는 가시광 통신 노드(150)의 위치 정보를 피드백 정보로서 전송할 수 있다.
무선전력 수신부(126)는 무선전력 전송 장치(110)로부터 무선전력을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 수신부(126)는 무선전력 전송 장치(110)에 의하여 추정된 위치에 위치할 경우, 무선전력 전송 장치(110)로부터 무선 전력을 수신할 수 있다.
와이파이 노드(130)는 와이파이 노드(130)의 서비스 영역을 분할하고, 분할된 서비스 영역들 중 어느 하나에서 사용자 단말(120)이 탐색될 경우, 사용자 단말(120)로 와이파이 신호를 송신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 와이파이 노드(130)는 무선전력 전송부(110)로부터 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드(140)의 위치 정보에 기초하여 사용자 단말(120)의 위치 탐색을 요청하는 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 와이파이 노드(130)는 분할된 서비스 영역들 중 블루투스 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역에서 사용자 단말(120)을 우선적으로 탐색할 수 있다.
블루투스 노드(140)는 사용자 단말(120)과 접속할 경우, 사용자 단말(120)로 비콘 신호를 전송하면서, 무선전력 전송 장치(110)로 블루투스 노드(140)의 위치 정보를 전송할 수 있다.
가시광 통신 노드(150)는 사용자 단말(120)이 가시광 통신 노드(150)의 통신 가능 영역에 위치할 경우, 사용자 단말(120)로 가시광 통신 신호를 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치의 블록도를 도시한 것이다.
구체적으로, 도 2는 무선전력 전송 장치(200)의 구성요소들을 예시한다.
도 2를 참고하면, 무선전력 전송 장치(200)는 통신부(210), 저장부(220), 무선전력 전송부(230) 및 제어부(240)를 포함한다.
통신부(210)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저 대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다.
예를 들어, 통신부(210)는 데이터 송신 시 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 데이터 수신 시 기저 대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 수신 비트열을 복원할 수 있다.
예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(210)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복조 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 기저 대역 신호를 RF대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다.
예를 들어, 통신부(210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 통신 규격들은 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy, BLE), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte), 셀룰러 네트워크(예: LTE(Long Term Evolution)) 등을 포함할 수 있다.
또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency, SHF)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신부(210)는 피드백 수신부(212) 및 제어신호 전송부(214)를 포함할 수 있다.
피드백 수신부(212)는 사용자 단말로부터 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피드백 수신부(212)는 사용자 단말로부터 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보, 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드의 위치 정보 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신할 수 있다.
또한, 피드백 수신부(212)는 사용자 단말이 블루투스 노드와 연결될 경우, 블루투스 노드로부터 블루투스 노드의 위치 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 제어신호 전송부는 피드백 수신부를 통해 비콘 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치 탐색을 요청하는 신호를 와이파이 노드로 전송할 수 있다.
즉, 제어신호 전송부는 와이파이 노드로 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보와 사용자 단말의 위치 탐색을 요청하는 신호를 전송할 수 있다.
저장부(220)는 무선전력 전송 장치(200)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
특히, 저장부(220)는 다양한 실시 예들에 따라 파일을 관리하기 위한 적어도 하나의 명령어 집합(예: 어플리케이션)을 저장할 수 있다.
저장부(220)는 제어부(240)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
저장부(220)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
저장부(220)는 무선전력 전송 장치(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(220)는 무선전력 전송 장치(200)에 포함되는 것으로, '내부 저장소'또는 '내부 저장 장치'로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 저장부(220)는 사용자 단말로부터 수신된 피드백 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(220)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보, 블루투스 노드의 위치 정보 및 가시광 통신 노드의 위치 정보를 저장할 수 있다.
무선전력 전송부(230)는 사용자 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 추정된 사용자 단말의 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송할 수 있다.
무선전력 전송부(230)는 빔포밍을 위한 다수의 안테나들을 이용하여 추정된 사용자 단말의 위치에 해당하는 범위로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송할 수 있다.
무선전력 전송부(230)는 자기공진유도 방식 또는 전자기파 방식을 통해 무선으로 사용자 단말에 전력을 공급할 수 있다.
무선전력 전송부(230)는 빔포밍을 위한 다수의 안테나들을 이용하여 추정된 사용자 단말의 위치에 해당하는 범위로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하기 위하여 빔포밍 벡터를 계산할 수 있다.
또한, 무선전력 전송부(230)는 계산된 빔포밍 벡터에 기초하여 빔포밍을 수행할 수 있다. 예를 들어, 빔포밍 벡터는 빔포밍 코베리언스 행렬(covariance matrix)에 기초할 수 있다.
제어부(240)는 통신부(210), 저장부(220) 및 무선전력 전송부(230)의 동작들을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(240)는 무선전력 전송 장치(200)의 적어도 하나의 다른 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(240)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 제어부(240)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(240)는 SOC(system on chip)로 구현될 수 있다. 제어부(240)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
제어부(240)는 위치 추정부(242)를 포함한다.
위치 추정부(242)는 사용자 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정할 수 있다.
예를 들어, 수신된 피드백 정보는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드(140)의 위치 정보 및 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드(150)의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정부(242)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정함으로써 사용자 단말의 위치를 최종 적으로 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정부(242)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드의 위치 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정함으로써 사용자 단말의 위치를 최종적으로 계산할 수 있다.
본 발명의 다른실시예에 따른 위치 추정부(242)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정한 후, 보정된 위치를 기준 정보와 비교함으로써, 보정된 위치의 정확도를 계산할 수 있다.
본 발명의 다른실시예에 따른 위치 추정부(242)는 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정할 수 있다.
예를 들어 제어부(240)는 무선전력 전송 장치(200)가 이하 도 4 및 도 5 등에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(240)는 장애물 위치 및 장애물 위치를 고려한 최적 경로에 대해 빔포밍 비율(빔포밍 횟수, 시간 등)을 결정할 수 있다.
제어부(240)는 장애물의 위치에 대한 빔포밍 및 상기 최적 경로에 대한 빔포밍 비율 정보를 생성하여 무선 전력 전송부(230)로 전달할 수 있다.
따라서, 무선 전력 전송부(230) 빔포밍 비율 정보에 기초하여 장애물의 위치에 대한 빔포밍 및 상기 최적 경로에 대한 빔포밍을 수행할 수 있다.
장애물 위치를 우회하는 경로가 최적의 경로가 되고, 장애물 위치를 피해 빔포밍을 수행할 수 있으나, 장애물이 제거되는 상황을 고려하여 제어부(240)는 최적 경로에 대한 빔포밍 비율보다 낮은 비율로 장애물 위치에 대한 빔포밍을 수행하도록 빔포밍 비율 정보를 생성할 수 있다.
이때, 제어부(240)는 장애물 위치에 대한 빔포밍 시, 송신되는 무선 전력의 전력 레벨을 장애물이 없는 경로 보다 낮게 설정할 수 있다. 특히, 제어부(240)는 주변 환경에 대한 정보를 사물인터넷 통신 등을 이용하여 초기에 습득하고, 주변 환경이 사람이 존재할 가능성이 높은 환경(예를 들어, 주간, 전시회, 가정 등)으로 분류되는 경우 장애물 위치에 대한 빔포밍 비율을 최저로 설정하거나, 송신되는 무선 전력의 전력 레벨을 최소로 설정할 수 있다.
또한, 주변 환경이 사람이 존재할 가능성이 낮은 환경으로 분류(야간, 기계실의 센서 네트워크 환경 등)되는 경우 장애물 위치에 대한 빔포밍 비율을 높일 수 도 있다.
다시 말해, 제어부(240)는 주변 환경 정보를 획득하고, 주변 환경 정보에 따라 빔포밍 비율 정보를 생성할 수 있다.
이때, 제어부(240)은 장애물이 감지되지 않은 경우에도 인체 영향 등을 고려하여 주변 환경 정보에 따라 빔포밍 비율을 결정할 수 있다.
예를 들어, 주변 환경이 사람이 존재할 가능성이 낮은 환경으로 분류되는 경우 사용자 단말 방향으로 빔포빙을 수행하는 시간은 사람이 존재할 가능성이 높은 환경에서 사용자 단말 방향으로 빔포밍을 수행하는 시간에 비해 길게 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말의 블록도를 도시한 것이다.
구체적으로, 도 3은 사용자 단말(300)의 구성요소들을 예시한다.
도 3을 참고하면, 사용자 단말(300)은 통신부(310), 저장부(320), 무선전력 수신부(330) 및 제어부(340)를 포함한다.
통신부(310)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저 대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다.
예를 들어, 통신부(310)는 데이터 송신 시 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(310)는 데이터 수신 시 기저 대역 신호를 복조 및 복호화함으로써 수신 비트열을 복원할 수 있다.
예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(310)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복조 심벌들을 생성할 수 있다.
또한, 통신부(310)는 기저 대역 신호를 RF대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다.
예를 들어, 통신부(310)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(310)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 통신 규격들은 블루투스 저 에너지, Wi-Fi, WiGig, 셀룰러 네트워크(예: LTE) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신부(310)는 피드백 전송부(312) 및 신호정보 수신부(314)를 포함할 수 있다.
피드백 전송부(312)는 무선전력 전송 장치로 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 어느 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 전송할 수 있다.
또한, 피드백 전송부(312)는 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 어느 하나 이상에 해당하는 피드백 정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피드백 전송부(312)는 무선전력 전송 장치로 와이파이 신호와 관련된 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 수신 신호 세기 정보 또는 블루투스 노드의 위치 정보 및 가시광 통신 신호와 관련된 빛 세기 정보 또는 가시광 통신 노드의 위치 정보를 피드백 정보로서 전송할 수 있다.
신호정보 수신부(314)는 와이파이 노드로부터 와이파이 신호를 수신할 경우, 와이파이 신호의 수신 신호 세기를 계산할 수 있다.
신호정보 수신부(314)는 블루투스 노드로부터 비콘 신호를 수신할 경우, 비콘 신호의 수신 신호 세기를 계산할 수 있다.
신호정보 수신부(314)는 블루투스 노드로부터 블루투스 노드의 위치 정보를 포함하는 비콘 신호를 수신할 수 있다.
신호정보 수신부(314)는 가시광 통신 노드로부터 가시광 통신 신호를 수신할 경우, 가시광 통신 신호의 빛 세기를 계산할 수 있다.
저장부(320)는 사용자 단말(300)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
특히, 저장부(320)는 다양한 실시 예들에 따라 파일을 관리하기 위한 적어도 하나의 명령어 집합(예: 어플리케이션)을 저장할 수 있다.
저장부(320)는 제어부(340)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
저장부(320)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
저장부(320)는 사용자 단말(300)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(320)는 사용자 단말(300)에 포함되는 것으로, '내부 저장소'또는 '내부 저장 장치'로 지칭될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 저장부(320)는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보 및 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드의 위치 정보를 저장할 수 있다.
무선전력 수신부(330)는 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 수신부(330)는 무선전력 전송 장치에 의하여 추정된 위치에 위치할 경우, 무선전력 전송 장치로부터 무선 전력을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 수신부(330)는 무선전력 전송 장치로부터 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치에서 무선전력을 수신할 수 있다.
제어부(340)는 통신부(310), 저장부(320) 및 무선전력 수신부(330)의 동작들을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(340)는 사용자 단말(300)의 적어도 하나의 다른 구성 요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(340)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 제어부(340)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(340)는 SOC로 구현될 수 있다. 제어부(340)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
구체적으로, 도 4는 무선전력 전송 장치가 사용자 단말로부터 피드백 정보를 수신 한 후, 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 추정된 위치로 빔포밍을 통하여 무선전력을 전송하는 동작 방법을 예시한다.
도 4를 참고하면, 단계 401에서 무선전력 전송 장치는 사용자 단말로부터 피드백 정보를 수신한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전송장치는 사용자 단말로부터 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신한다.
예를 들어, 피드백 정보는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보, 비콘 신호와 관련된 블루투스 노드의 위치 정보 및 가시광 통신 신호와 관련된 가시광 통신 노드의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 403에서 무선전력 전송 장치는 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치는 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하고, 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 추정된 위치를 보정하고, 가시광 통신 신호의 빛 세기 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치는 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호에 기초하여 사용자 단말의 위치를 순차적으로 추정할 수 있다.
단계 405에서 무선전력 전송 장치는 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치로 무선전력을 전송한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치는 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송할 수 있다.
즉, 무선전력 전송 장치는 피드백 정보에 기초하여 순차적으로 추정된 위치로 다수의 안테나들을 이용하여 해당 위치로만 빔을 형성함으로써 무선전력을 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른실시예에 따른 무선전력 전송 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
구체적으로, 도 5는 무선전력 전송 장치가 사용자 단말의 위치와 관련된 피드백 정보를 수신하고, 수신된 피드백 정보를 이용하여 추정한 사용자 단말의 위치로 빔포밍을 수행함으로써 무선전력을 전송하는 무선전력 전송 장치의 동작 방법을 보다 구체적으로 예시한다.
도 5를 참고하면, 단계 501에서 무선전력 전송 장치가 사용자 단말의 위치를 추정하기 위한 피드백 정보 수신 여부를 판단한다.
예를 들어, 무선전력 전송 장치는 사용자 단말로부터 무선전력 전송에 대한 요청 신호를 수신할 경우, 사용자 단말의 위치를 추정하기 위한 피드백 정보의 수신 여부를 판단한다.
본 발명의 다른실시예에 따라 무선전력 전송 장치는 피드백 정보를 수신하지 않을 경우, 단계 503에서 무선전력 전송 장치가 사용자 단말로 피드백 정보를 요청할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 무선전력 전송 장치가 사용자 단말의 위치를 추정하기 위한 피드백 정보를 수신할 경우, 단계 505에서 무선전력 전송 장치가 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보의 수신 여부를 판단한다.
본 발명의 다른실시예에 따르면 무선전력 전송 장치가 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하지 못할 경우, 단계 509로 진행하여 비콘 신호와 관련된 피드백 정보의 수신 여부를 판단할 수 있다.
즉, 무선전력 전송 장치가 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보를 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 단계를 생략할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치가 와이파이 신호를 수신한 경우, 단계 507에서 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정한다.
즉, 무선전력 전송 장치는 피드백 정보에 포함된 와이파이 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 1차적으로 추정한다.
단계 509단계에서 무선전력 전송 장치는 비콘 신호와 관련된 피드백 정보의 수신 여부를 판단한다.
본 발명의 다른실시예에 따르면 무선전력 전송 장치가 비콘 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하지 못할 경우, 단계 513으로 진행하여 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보의 수신 여부를 판단할 수 있다.
즉, 무선전력 전송 장치가 비콘 신호와 관련된 피드백 정보를 기초하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 단계를 생략할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치가 비콘 신호를 수신한 경우, 단계 511에서 비콘 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 단계 507에서 추정된 사용자 단말의 위치를 보정한다.
즉, 무선전력 전송 장치는 피드백 정보에 포함된 비콘 신호의 수신 신호 세기 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 2차적으로 추정한다.
본 발명의 다른실시예에 따른 무선전력 전송 장치가 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하지 못하고, 비콘 신호를 수신한 경우, 단계 511에서 1차적으로 사용자 단말의 위치를 추정할 수 있다. (미도시)
단계 513에서 무선전력 전송 장치는 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보 수신 여부를 판단한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력 전송 장치는 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 단계 515에서 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 보정된 위치를 다시 보정한다.
즉, 무선전력 전송 장치는 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 1차적으로 추정된 사용자 단말의 위치를 비콘 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 2차적으로 추정하고, 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 3차적으로 추정함으로써, 사용자 단말의 위치를 융합적으로 계산한다.
한편, 단계 513에서 무선전력 전송 장치는 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 1차적으로 추정된 사용자 단말의 위치를 비콘 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 2차적으로 추정한 후, 사용자 단말의 위치로 계산한다.
또한, 단계 509에서 무선전력 전송 장치가 비콘 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하지 못하고, 단계 513에서 가시광 통신 신호와 관련된 피드백 정보를 수신하지 못한 경우, 와이파이 신호와 관련된 피드백 정보에 기초하여 추정된 사용자 단말의 위치로 계산한다.
즉, 무선전력 전송 장치는 와이파이 신호, 비콘 신호 및 가시광 통신 신호와 관련되고, 사용자 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 사용자 단말의 위치를 순차적으로 추정함으로써, 보다 정확한 사용자 단말의 위치를 계산한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
그러한 소프트웨어는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 적어도 하나의 프로그램(소프트웨어 모듈), 전자 장치에서 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 전자 장치가 본 발명의 방법을 실시하게 하는 명령어들(instructions)을 포함하는 적어도 하나의 프로그램을 저장한다.
이러한 소프트웨어는, 휘발성(volatile) 또는 (ROM: Read Only Memory)과 같은 불휘발성(non-volatile) 저장장치의 형태로, 또는 램(RAM: random access memory), 메모리 칩(memory chips), 장치 또는 집적 회로(integrated circuits)와 같은 메모리의 형태로, 또는 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs), 자기 디스크(magnetic disk) 또는 자기 테이프(magnetic tape) 등과 같은 광학 또는 자기적 판독 가능 매체에, 저장될 수 있다.
저장 장치 및 저장 미디어는, 실행될 때 일 실시 예들을 구현하는 명령어들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적절한 기계-판독 가능 저장 수단의 실시 예들이다.
실시 예들은 본 명세서의 청구항들 중 어느 하나에 청구된 바와 같은 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램, 및 그러한 프로그램을 저장하는 기계-판독 가능 저장 매체를 제공한다.
나아가, 그러한 프로그램들은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 어떠한 매체에 의해 전자적으로 전달될 수 있으며, 실시 예들은 동등한 것을 적절히 포함한다.
상술한 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.
그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시 예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시 예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 무선전력 전송 장치 112: 피드백 수신부
114: 위치 추정부 116: 무선전력 전송부
120: 사용자 단말 122: 신호정보 수신부
124: 피드백 전송부 126: 무선전력 수신부
130: 와이파이 노드 140: 블루투스 노드
150: 가시광 통신 노드 200: 무선전력 전송 장치
210: 통신부 212: 피드백 수신부
214: 제어신호 전송부 220: 저장부
230: 무선전력 전송부 240: 제어부
242: 위치 추정부 300: 사용자 단말
312: 피드백 전송부 314: 신호정보 수신부
320: 저장부 330: 무선전력 수신부
340: 제어부

Claims (16)

  1. 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신하는 피드백 수신부;
    상기 수신된 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 위치 추정부; 및
    상기 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하는 무선전력 전송부를 포함하고,
    상기 위치 추정부는, 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하고, 상기 비콘(Beacon) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보 및 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 추정된 위치를 보정하며, 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호의 빛 세기(light strength) 정보 및 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호와 관련된 가시광 통신(visible light communication, VLC) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 보정된 위치를 다시 보정하는
    무선전력 전송 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 피드백 수신부는 와이파이(Wi-Fi) 노드의 서비스 영역에서 상기 사용자 단말이 탐지될 경우, 상기 사용자 단말로부터 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보와 관련된 피드백 정보를 수신하는
    무선전력 전송 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 피드백 수신부가 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 탐색을 요청하는 신호를 와이파이(Wi-Fi) 노드로 전송하는 제어신호 전송부를 더 포함하는
    무선전력 전송 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 와이파이(Wi-Fi) 노드는, 서비스 영역을 분할하고, 상기 요청하는 신호를 수신하고, 상기 분할된 서비스 영역들 중 상기 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역에서 상기 사용자 단말을 탐색하는
    무선전력 전송 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 위치 추정부는 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 무선전력 전송 장치 사이의 장애물의 위치를 산출하고, 및 상기 장애물의 위치를 고려하여 무선전력 전송을 위한 경로를 산출하고,
    상기 무선전력 전송부는 상기 장애물의 위치에 대한 빔포밍 및 상기 경로에 대한 빔포밍 비율 정보를 제어부로부터 수신하고, 상기 빔포밍 비율 정보에 기초하여 빔포밍을 수행하는
    무선전력 전송 장치.
  9. 무선전력 전송 장치로 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 어느 하나와 관련된 피드백 정보를 전송하는 피드백 전송부; 및
    상기 무선전력 전송 장치로부터 상기 피드백 정보에 기초하여 추정된 위치에서 무선전력을 수신하는 무선전력 수신부를 포함하고,
    상기 추정된 위치는, 상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 추정되고, 상기 비콘(Beacon) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보 및 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 보정되며, 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호의 빛 세기(light strength) 정보 및 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호와 관련된 가시광 통신(visible light communication, VLC) 노드의 위치 정보에 기초하여 다시 보정되는
    사용자 단말.
  10. 삭제
  11. 사용자 단말로부터 와이파이(Wi-Fi) 신호, 비콘(Beacon) 신호 및 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호 중 적어도 하나 이상과 관련된 피드백 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 위치로 빔포밍을 수행하여 무선전력을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 위치를 추정하는 단계는,
    상기 와이파이(Wi-Fi) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치를 추정하는 단계;
    상기 비콘(Beacon) 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보 및 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 추정된 위치를 보정하는 단계; 및
    상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호의 빛 세기(light strength) 정보 및 상기 가시광 통신(visible light communication, VLC) 신호와 관련된 가시광 통신(visible light communication, VLC) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 보정된 위치를 다시 보정하는 단계를 포함하는
    무선전력 전송 장치의 동작 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 피드백 정보를 수신할 경우, 상기 비콘(Beacon) 신호와 관련된 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치 정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 탐색을 요청하는 신호를 와이파이(Wi-Fi) 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는
    무선전력 전송 장치의 동작 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 와이파이(Wi-Fi) 노드는, 서비스 영역을 분할하고, 상기 요청하는 신호를 수신하고, 상기 분할된 서비스 영역들 중 상기 블루투스(Bluetooth) 노드의 위치에 해당하는 서비스 영역에서 상기 사용자 단말을 탐색하는
    무선전력 전송 장치의 동작 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 위치를 추정하는 단계는,
    상기 피드백 정보에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 무선전력 전송 장치 사이의 장애물의 위치를 산출하고, 상기 장애물의 위치를 고려하여 무선전력 전송을 위한 경로를 산출하는 단계를 포함하는
    무선전력 전송 장치의 동작 방법.
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