KR101910379B1 - Wireless power transmitter capable of bidirectional communication - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 무선 전력 전송장치가 주파수 변조 방식을 이용하여 패킷이 포함되도록 무선 전력 신호를 변조함으로써, 추가 소자의 구현 없이 전자기기와 양방향 통신을 가능하게 하는 무선 전력 전송장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치는 외부로부터 공급되는 전력 및 캐리어 신호를 이용하여 무선 전력 신호를 형성하는 전력 변환부; 상기 무선 전력 신호에 패킷이 포함되도록 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하고, 상기 구동 주파수가 조절된 캐리어 신호를 이용하여 상기 무선 전력 신호를 변조하는 변조부; 및 상기 전력 변환부가 상기 변조된 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 장치에 송신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.The present disclosure relates to a wireless power transmission device that enables a wireless power transmission device to modulate a wireless power signal so that packets are included using a frequency modulation scheme, thereby enabling bi-directional communication with an electronic device without the implementation of additional devices. To this end, the wireless power transmission apparatus according to an embodiment disclosed in this specification includes a power conversion unit for forming a wireless power signal using power and carrier signals supplied from the outside; A modulator configured to adjust a driving frequency of the carrier signal to include a packet in the wireless power signal and modulate the wireless power signal using the carrier signal with the driving frequency adjusted; And a control unit for controlling the power conversion unit to transmit the modulated wireless power signal to the wireless power reception device.

Description

양방향 통신이 가능한 무선 전력 전송장치{WIRELESS POWER TRANSMITTER CAPABLE OF BIDIRECTIONAL COMMUNICATION}[0001] WIRELESS POWER TRANSMITTER CAPABLE OF BIDIRECTIONAL COMMUNICATION [0002]

본 명세서는 무선 전력 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양방향 통신을 가능하게 하는 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송신 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and method thereof, and more particularly to a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission method that enable bidirectional communication.

전통적으로 전자 기기들에게 유선으로 전기 에너지를 공급하는 방법 대신에, 최근에는 접촉 없이 무선으로 전기 에너지를 공급하는 방법이 사용된다. 무선으로 에너지를 수신하는 전자 기기는 상기 수신된 무선 전력에 의하여 직접 구동되거나, 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고 상기 충전된 전력에 의하여 구동될 수 있다.[0002] In recent years, a method of wirelessly supplying electric energy without contacting has been used instead of a method of supplying electrical energy to electronic devices by wire. An electronic device that receives energy wirelessly may be driven directly by the received wireless power, or it may be powered by the charged power to charge the battery using the received wireless power.

한편, 무선 전력 협의체(Wireless Power Consortium)는 2010년 4월 12일에 무선 전력 전송에서의 호환성(interoperability)에 대한 "무선 전력 전송 시스템 설명서, 제1권, 저전력, 파트 1: 인터페이스 정의, 버젼 1.00 RC1(System Description Wireless Power Transfer, Volume 1, Low Power, Part 1: Interface Definition, Version 1.00 Release Candidate 1)" 표준 문서를 공개하였다.On the other hand, the Wireless Power Consortium has issued the "Wireless Power Transmission System Manual, Volume 1, Low Power, Part 1: Interface Definition, Version 1.00" for interoperability in wireless power transmission on April 12, RC1 (System Description Wireless Power Transfer, Volume 1, Low Power, Part 1: Interface Definition, Version 1.00 Release Candidate 1) ".

본 명세서는 무선 전력 전송장치가 주파수 변조 방식을 이용하여 패킷이 포함되도록 무선 전력 신호를 변조함으로써, 추가 소자의 구현 없이 전자기기와 양방향 통신을 가능하게 하는 무선 전력 전송장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wireless power transmission device that enables a wireless power transmission device to perform bidirectional communication with an electronic device without modifying additional devices by modulating the wireless power signal so that packets are included using a frequency modulation scheme .

본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치는 외부로부터 공급되는 전력 및 캐리어 신호를 이용하여 무선 전력 신호를 형성하는 전력 변환부; 상기 무선 전력 신호에 패킷이 포함되도록 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하고, 상기 구동 주파수가 조절된 캐리어 신호를 이용하여 상기 무선 전력 신호를 변조하는 변조부; 및 상기 전력 변환부가 상기 변조된 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 장치에 송신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.A wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a power conversion unit that forms a wireless power signal using power and carrier signals supplied from the outside; A modulator configured to adjust a driving frequency of the carrier signal to include a packet in the wireless power signal and modulate the wireless power signal using the carrier signal with the driving frequency adjusted; And a control unit for controlling the power conversion unit to transmit the modulated wireless power signal to the wireless power reception device.

일 실시 예에 있어서, 상기 변조부는 적어도 두 개의 서로 다른 주파수를 이용하여 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절한다.In one embodiment, the modulator adjusts the driving frequency of the carrier signal using at least two different frequencies.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 두 개의 서로 다른 주파수는 상기 무선 전력 수신 장치와 공진 결합하기 위한 공진 주파수를 포함한다.In one embodiment, the at least two different frequencies include a resonant frequency for resonant coupling with the wireless power receiving apparatus.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 두 개의 서로 다른 주파수는 상기 공진 주파수를 중심으로 임계 범위 내에 해당하는 주파수를 더 포함한다.Also, in one embodiment, the at least two different frequencies further include a frequency within a critical range around the resonance frequency.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 임계 범위는 에너지 전달 이득을 기준으로 결정된다.Also in one embodiment, the threshold range is determined based on the energy transfer gain.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 패킷은 2n비트의 데이터(여기에서, n은 자연수)를 포함한다.Also in one embodiment, the packet includes 2 n bits of data (where n is a natural number).

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 n은 1인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, n is one.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 무선 전력 신호는 상기 무선 전력 수신 장치에 대한 에너지 전달 이득에 기초하여 상기 무선 전력 수신 장치에서 복조된다.Also in one embodiment, the wireless power signal is demodulated in the wireless power receiving device based on an energy transfer gain for the wireless power receiving device.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 무선 전력 신호는 상기 무선 전력 수신 장치에서 진폭 변조 방식으로 복조된다.In one embodiment, the wireless power signal is demodulated in an amplitude modulation manner in the wireless power receiving apparatus.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 패킷은 상기 무선 전력 송신 장치에 대한 정보를 제공하는 패킷 또는 상기 무선 전력 수신 장치에 대한 정보를 요청한다.Also in one embodiment, the packet requests information about the wireless power receiving apparatus or a packet providing information on the wireless power transmitting apparatus.

한편, 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 방법은 외부로부터 공급되는 전력 및 캐리어 신호를 이용하여 무선 전력 신호를 형성하는 단계; 상기 무선 전력 신호에 패킷이 포함되도록 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하는 단계; 상기 구동 주파수가 조절된 캐리어 신호를 이용하여 상기 무선 전력 신호를 변조하는 단계; 및 상기 변조된 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 장치에 송신하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a wireless power transmission method according to an exemplary embodiment of the present invention includes: forming a wireless power signal using power and carrier signals supplied from the outside; Adjusting a driving frequency of the carrier signal so that a packet is included in the wireless power signal; Modulating the wireless power signal using the carrier signal with the driving frequency adjusted; And transmitting the modulated wireless power signal to a wireless power receiving device.

일 실시 예에 있어서, 상기 조절하는 단계는 적어도 두 개의 서로 다른 주파수를 이용하여 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하는 단계가 될 수 있다.In one embodiment, the adjusting may comprise adjusting the driving frequency of the carrier signal using at least two different frequencies.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 두 개의 서로 다른 주파수는 상기 무선 전력 수신 장치와 공진 결합하기 위한 공진 주파수를 포함한다.In one embodiment, the at least two different frequencies include a resonant frequency for resonant coupling with the wireless power receiving apparatus.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 두 개의 서로 다른 주파수는 상기 공진 주파수를 중심으로 임계 범위 내에 해당하는 주파수를 더 포함한다.Also, in one embodiment, the at least two different frequencies further include a frequency within a critical range around the resonance frequency.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 임계 범위는 에너지 전달 이득을 기준으로 결정된다.Also in one embodiment, the threshold range is determined based on the energy transfer gain.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 패킷은 2n비트의 데이터(여기에서, n은 자연수)를 포함한다.Also in one embodiment, the packet includes 2 n bits of data (where n is a natural number).

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 n은 1인 것을 특징으로 한다.In one embodiment, n is one.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 무선 전력 신호는 상기 무선 전력 수신 장치에 대한 에너지 전달 이득에 기초하여 상기 무선 전력 수신 장치에서 복조된다.Also in one embodiment, the wireless power signal is demodulated in the wireless power receiving device based on an energy transfer gain for the wireless power receiving device.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 무선 전력 신호는 상기 무선 전력 수신 장치에서 진폭 변조 방식으로 복조된다.In one embodiment, the wireless power signal is demodulated in an amplitude modulation manner in the wireless power receiving apparatus.

또한 일 실시 예에 있어서, 상기 패킷은 상기 무선 전력 송신 장치에 대한 정보를 제공하는 패킷 또는 상기 무선 전력 수신 장치에 대한 정보를 요청한다.Also in one embodiment, the packet requests information about the wireless power receiving apparatus or a packet providing information on the wireless power transmitting apparatus.

본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 주파수 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조함으로써, 무선 전력 전송장치에 진폭을 조절하기 위한 추가 소자를 구현할 필요가 없게 된다. 또한, 단방향 통신과 달리 무선 전력 전송장치가 전력 전송에 필요한 정보를 전자기기에 제공하거나 요청할 수 있게 된다. 이와 같은 주파수 변조 방식을 이용한 양방향 통신을 가능하게 하는 무선 전력 전송장치는 하드웨어 설계상의 이점, 예를 들어 로드 변경에 따른 부담이 줄어들게 되고 비용상의 이점이 존재하게 된다.According to one embodiment disclosed herein, by modulating a wireless power signal using a frequency modulation scheme, there is no need to implement additional devices to adjust the amplitude in the wireless power transmission apparatus. Further, unlike unidirectional communication, a wireless power transmission apparatus can provide or request information required for power transmission to an electronic device. A wireless power transmission apparatus capable of performing bidirectional communication using the frequency modulation scheme has advantages in terms of hardware design, for example, a burden due to load changes, and a cost advantage.

도 1는 본 발명의 실시 예들에 따른 무선 전력 전송장치 및 전자 기기를 개념적으로 나타낸 예시도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 유도 결합 방식에 따라 무선 전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 유도 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.
도 6은 공진 결합 방식에 따라 무선 전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 방식의 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.
도 9는 도 2의 (a)에 도시된 구성 외에 추가적인 구성을 더 포함하는 무선 전력 전송장치를 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 전자 기기(200)가 이동 단말기 형태로 구현된 경우의 구성을 나타낸다.
도 11은 본 명세서에 개시된 무선 전력 전달에 있어서 무선 전력 신호의 변조 및 복조를 통하여 무선 전력 전송장치와 전자 기기 사이에 패킷을 송수신하는 개념을 도시한다.
도 12는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 전력 제어 메시지를 구성하는 데이터 비트 및 바이트의 표시 방법을 도시한다.
도 13은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달방법에 사용되는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷을 도시한다.
도 14는 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 동작 상태들을 도시한다.
도 15 내지 도 19는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)간의 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷들의 구조를 도시한다.
도 20은 무선 전력 송수신 시스템에서의 양방향 통신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 21의 (a)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수에 따른 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득을 나타내는 그래프이다.
도 21의 (b)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수 변화에 따른 무선 전력 신호의 파형도이다.
도 21의 (c)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수 변화에 따른 무선 전력 신호의 진폭 변화를 나타내는 파형도이다.
도 22는 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 23은 진폭 변조 방식 및 주파수 변조 방식을 비교하기 위한 개념도이다.
도 24는 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 전자기기(200)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 25는 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 전자기기(200)의 변복조부(293)의 복조 과정을 상세하게 나타내는 개념도이다.
도 26은 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치(100)의 양방향 통신 과정을 나타내는 흐름도이다.
1 is an exemplary diagram conceptually illustrating a wireless power transmission device and an electronic device according to embodiments of the present invention.
2 (a) and 2 (b) are block diagrams illustrating a configuration of a wireless power transmission apparatus 100 and an electronic device 200 that can be employed in the embodiments disclosed herein, respectively.
FIG. 3 illustrates a concept that power is transmitted from a wireless power transmission apparatus to an electronic apparatus wirelessly according to an inductive coupling scheme.
4 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the electromagnetic induction type wireless power transmission device 100 and the electronic device 200 that can be employed in the embodiments disclosed herein.
5 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with an inductive coupling scheme employable in the embodiments disclosed herein.
6 shows a concept that power is transferred from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly according to a resonant coupling scheme.
7 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the electronic apparatus 200 and the wireless power transmission apparatus 100 of the resonance type that can be employed in the embodiments disclosed herein.
8 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with a resonant coupling scheme employable in the embodiments disclosed herein.
FIG. 9 is a block diagram showing a wireless power transmission apparatus further including an additional configuration in addition to the configuration shown in FIG. 2 (a).
10 shows a configuration in which the electronic device 200 according to the embodiments disclosed herein is implemented in the form of a mobile terminal.
11 illustrates the concept of transmitting and receiving packets between a wireless power transmission device and an electronic device through modulation and demodulation of a wireless power signal in the wireless power transmission disclosed herein.
FIG. 12 shows a method of displaying data bits and bytes constituting a power control message by the wireless power transmission apparatus 100. FIG.
FIG. 13 illustrates a packet including a power control message used in a wireless power transfer method in accordance with the embodiments disclosed herein.
FIG. 14 illustrates operating states of a wireless power transmission device 100 and an electronic device 200 in accordance with the embodiments disclosed herein.
15 to 19 illustrate the structure of packets including the power control message between the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200. FIG.
20 is a conceptual diagram for explaining a two-way communication method in the wireless power transmission / reception system.
21A is a graph showing the energy transfer gain from the wireless power transmission apparatus 100 to the electronic device 200 according to the driving frequency of the power conversion unit 111. In FIG.
FIG. 21 (b) is a waveform diagram of a wireless power signal according to the driving frequency change of the power conversion unit 111. FIG.
FIG. 21C is a waveform diagram showing the amplitude change of the wireless power signal according to the driving frequency change of the power conversion unit 111. FIG.
22 is a block diagram that schematically illustrates a wireless power transmission system in accordance with one embodiment disclosed herein.
23 is a conceptual diagram for comparing the amplitude modulation method and the frequency modulation method.
24 is a block diagram schematically illustrating an electronic device 200 according to an embodiment disclosed herein.
25 is a conceptual diagram illustrating in detail a demodulation process of the modem unit 293 of the electronic device 200 according to the embodiment disclosed herein.
26 is a flow chart illustrating a two-way communication process of the wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment disclosed herein.

본 명세서에 개시된 기술은 무선 전력 전송(contactless power transfer)에 적용된다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 전력 전송 시스템 및 방법, 무선 충전회로 및 방법, 그 외 무선으로 전송되는 전력을 이용하는 방법 및 장치에도 적용될 수 있다.The techniques disclosed herein apply to contactless power transfer. However, the technology disclosed in this specification is not limited thereto, and can be applied to all power transmission systems and methods, wireless charging circuits and methods, and other methods and apparatus that utilize wirelessly transmitted power to which the technical idea of the technology can be applied .

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the scope of the technology disclosed herein. Also, the technical terms used herein should be interpreted as being generally understood by those skilled in the art to which the presently disclosed subject matter belongs, unless the context clearly dictates otherwise in this specification, Should not be construed in a broader sense, or interpreted in an oversimplified sense. In addition, when a technical term used in this specification is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the technology disclosed in this specification, it should be understood that technical terms which can be understood by a person skilled in the art are replaced. Also, the general terms used in the present specification should be interpreted in accordance with the predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced in meaning.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Further, the suffix "module" and "part" for components used in the present specification are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in this specification can be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals denote like or similar elements, and redundant description thereof will be omitted.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the technology disclosed in this specification may be obscured. It is to be noted that the attached drawings are only for the purpose of easily understanding the concept of the technology disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the spirit of the technology by the attached drawings.

도 1은 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 무선 전력 전송장치 및 전자 기기를 개념적으로 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary diagram conceptually showing a wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus according to the embodiments disclosed herein.

도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)에게 필요한 전력을 무선으로 전달하는 전력 전달 장치일 수 있다.1, the wireless power transmission apparatus 100 may be a power transmission apparatus that wirelessly transmits power required for the electronic apparatus 200. [

또한, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 무선으로 전력을 전달함으로써 상기 전자 기기(200)의 배터리를 충전하는 무선 충전 장치일 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)로 구현되는 실시 예는 도 9를 참조하여 후술된다.In addition, the wireless power transmission apparatus 100 may be a wireless charging apparatus that charges the battery of the electronic device 200 by transmitting power wirelessly. An embodiment implemented by the wireless power transmission apparatus 100 will be described below with reference to FIG.

그 밖에도, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 접촉되지 않은 상태에서 전원이 필요한 전자 기기(200)에게 전력을 전달하는 여러 가지 형태의 장치로 구현될 수 있다.In addition, the wireless power transmission apparatus 100 may be implemented in various types of devices that transmit power to the electronic device 200 that requires power in a non-contact state.

상기 전자 기기(200)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전력을 수신하여 동작이 가능한 기기이다. 또한, 상기 전자 기기(200)는 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.The electronic device 200 is a device capable of operating by receiving power wirelessly from the wireless power transmission device 100. Also, the electronic device 200 can charge the battery using the received wireless power.

한편, 본 명세서에서 설명되는 무선으로 전력을 수신하는 전자 기기는 휴대가 가능한 모든 전자 기기, 예컨대 키보드, 마우스, 영상 또는 음성의 보조 출력장치 등의 입출력장치를 비롯하여, 휴대폰, 셀룰러폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와, 태블릿, 혹은 멀티미디어 기기 등을 포괄하는 의미로 해석되어야 한다.On the other hand, the electronic apparatus for receiving power wirelessly described in the present specification can be applied to any portable electronic apparatus such as an input / output apparatus such as a keyboard, a mouse, an auxiliary output apparatus for video or audio, a cellular phone, a cellular phone, smart phone, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), tablet, or multimedia device.

상기 전자 기기(200)는, 후술되는 바와 같이, 이동 통신 단말기(예컨대 휴대폰, 셀룰러폰, 태블릿) 또는 멀티미디어 기기일 수 있다. 상기 전자 기기(200)가 이동단말기로 구현되는 실시 예는 도 10을 참조하여 후술된다.The electronic device 200 may be a mobile communication terminal (e.g., a cellular phone, a cellular phone, a tablet) or a multimedia device, as will be described later. An embodiment in which the electronic device 200 is implemented as a mobile terminal will be described below with reference to FIG.

한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)로 상호간 접촉이 없이 무선으로 전력을 전달하기 위하여 하나 이상의 무선 전력 전달 방법을 이용할 수 있다. 즉, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 신호에 의하여 발생하는 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정 주파수의 무선 전력 신호에 의하여 발생하는 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Electromagnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmission apparatus 100 may use one or more wireless power transmission methods to wirelessly transmit power to the electronic device 200 without mutual contact. That is, the wireless power transmission apparatus 100 includes an inductive coupling scheme based on an electromagnetic induction phenomenon generated by the wireless power signal, a resonant coupling scheme based on an electromagnetic resonance phenomenon generated by a wireless power signal of a specific frequency, (Electromagnetic Resonance Coupling) method.

상기 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은, 1차 코일 및 2차 코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 하나의 코일에서 전자기 유도 현상에 의하여 생성되는 변화하는 자기장에 의하여 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 말한다.The inductively coupled wireless power transmission is a technique for wirelessly transmitting power using a primary coil and a secondary coil. The current is transmitted to the other coil by a varying magnetic field generated by electromagnetic induction in one coil. And the electric power is transmitted.

상기 공진 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은, 상기 무선 전력 전송장치(100)에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 상기 전자 기기(200)에서 전자기적 공진이 발생하고, 상기 공진 현상에 의하여 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 상기 전자 기기(200)로 전력이 전달되는 것을 말한다.In the wireless power transmission according to the resonant coupling scheme, electromagnetic resonance occurs in the electronic device 200 by a wireless power signal transmitted from the wireless power transmission apparatus 100, and the wireless power transmission Refers to the transmission of electric power from the device 100 to the electronic device 200.

이하에서는 본 명세서에 개시된 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)에 관한 실시 예들이 구체적으로 설명된다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 부가된 참조 부호는 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호가 사용된다.Hereinafter, embodiments related to the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200 disclosed in this specification will be described in detail. The same reference numerals as possible are used for the same elements in the following drawings even though they are shown in different drawings.

도 2는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram exemplarily illustrating a configuration of a wireless power transmission apparatus 100 and an electronic device 200 that can be employed in the embodiments disclosed herein.

도 2의 (a)를 참조하면, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 전력 전달부(Power Transmission Unit)(110)를 포함하도록 구성된다. 상기 전력 전달부(110)는 전력 변환부(Power Conversion Unit)(111) 및 전력 송신 제어부(Power Transmission Control Unit)(112)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 (a), the wireless power transmission apparatus 100 is configured to include a power transmission unit 110. The power transmission unit 110 may include a power conversion unit 111 and a power transmission control unit 112.

상기 전력 변환부(111)는 송신측 전원 공급부(190)로부터 공급된 전력을 무선 전력 신호(wireless power signal)로 변환하여 상기 전자 기기(200)로 전달한다. 상기 전력 변환부(111)에 의하여 전달되는 무선 전력 신호는 진동(oscillation)하는 특성을 가진 자기장(magnetic field) 또는 전자기장(electro-magnetic field)의 형태로 형성된다. 이를 위하여 상기 전력 변환부(111)는 상기 무선 전력 신호가 발생하는 코일을 포함하도록 구성될 수 있다.The power conversion unit 111 converts the power supplied from the transmission power supply unit 190 into a wireless power signal and transmits the wireless power signal to the electronic device 200. The radio power signal transmitted by the power converter 111 is formed in the form of a magnetic field or an electro-magnetic field having oscillation characteristics. For this, the power conversion unit 111 may be configured to include a coil for generating the wireless power signal.

상기 전력 변환부(111)는 각 전력 전달 방식에 따라 다른 형태의 무선 전력 신호를 형성하기 위한 구성 요소를 포함할 수 있다. The power conversion unit 111 may include components for forming different types of wireless power signals according to each power transmission scheme.

어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 변환부(111)는 유도 결합 방식에 따라 상기 전자 기기(200)의 2차 코일에 전류를 유도시키기 위하여 변화하는 자기장을 형성시키는 1차 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 변환부(111)는 공진 결합 방식에 따라 상기 전자 기기(200)에 공진 현상을 발생시키기 위하여 특정 공진 주파수를 가진 자기장을 형성시키는 코일(또는 안테나)를 포함하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the power conversion unit 111 may be configured to include a primary coil that forms a varying magnetic field to induce a current in the secondary coil of the electronic device 200 according to an inductive coupling scheme . In some embodiments, the power conversion unit 111 includes a coil (or antenna) that forms a magnetic field having a specific resonance frequency to generate a resonance phenomenon in the electronic device 200 according to a resonance coupling scheme. .

또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 변환부(111)는 전술된 유도 결합 방식과 공진 결합 방식 중 하나 이상의 방법을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.Also, in some embodiments, the power conversion unit 111 may transmit power using one or more of the above-described inductive coupling method and resonant coupling method.

상기 전력 변환부(111)에 포함되는 구성 요소들 중 유도 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 4 및 도 5를 참조하여, 공진 결합 방식을 따르는 것들에 대하여는 도 7 및 도 8을 참조하여 후술된다.Among the components included in the power conversion unit 111, those following the inductive coupling scheme will be described with reference to FIGS. 4 and 5, and those according to the resonant coupling scheme will be described later with reference to FIG. 7 and FIG.

한편, 상기 전력 변환부(111)는 상기 무선 전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 인가되는 전압, 전류 등의 특성을 조절할 수 있는 회로를 더 포함하도록 구성될 수 있다.The power conversion unit 111 may further include a circuit for adjusting characteristics of a frequency, an applied voltage, and a current used for forming the wireless power signal.

상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전력 전달부(110)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선 전력 공급 장치(100)를 제어하는 다른 제어부(미도시)와 통합되도록 구현될 수 있다.The power transmission control unit 112 controls each component included in the power transmission unit 110. In some embodiments, the power transmission control 112 may be implemented to be integrated with another control (not shown) that controls the wireless power supply 100.

한편, 상기 무선 전력 신호가 도달할 수 있는 영역은 두 가지로 구분될 수 있다. 먼저, 활동 영역(active area)은 상기 전자 기기(200)로 전력을 전달하는 무선 전력 신호가 통과하는 영역을 말한다. 다음으로, 감지 영역(semi-active area)은 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 전자 기기(200)의 존재를 감지할 수 있는 관심 영역을 말한다. 여기서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)가 상기 활동 영역 또는 감지 영역에 배치(placement)되거나 제거(removal)되었는지 여부에 대하여 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전력 변환부(111)에서 형성되는 무선 전력 신호를 이용하거나, 별도로 구비된 센서에 의하여 상기 전자 기기(200)가 상기 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되었는지 여부를 검출할 수 있다. 예컨대, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 감지 영역에 존재하는 상기 전자 기기(200)로 인하여 상기 무선 전력 신호가 영향을 받아, 상기 전력 변환부(111)의 상기 무선 전력 신호를 형성하기 위한 전력의 특성이 변화하는지 여부를 모니터링함으로써 상기 전자 기기(200)의 존재를 검출할 수 있다. 다만, 상기 활동 영역 및 감지 영역은 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식 등의 무선 전력 전달방식에 따라 다를 수 있다.Meanwhile, an area where the wireless power signal can reach can be divided into two types. First, an active area refers to a region through which a wireless power signal that transmits power to the electronic device 200 passes. Next, a semi-active area refers to an area of interest in which the wireless power transmission apparatus 100 can detect the presence of the electronic device 200. [ Here, the power transmission control unit 112 may detect whether the electronic device 200 is placed in or removed from the active area or the sensing area. Specifically, the power transmission control unit 112 determines whether the electronic device 200 is located in the active area or the sensing area by using a wireless power signal formed in the power conversion unit 111 or a sensor provided separately Or not. For example, the power transmission control unit 112 receives the wireless power signal due to the electronic device 200 existing in the sensing area, and controls the power for the wireless power signal of the power conversion unit 111 The presence of the electronic device 200 can be detected by monitoring whether or not the characteristics of the electronic device 200 change. However, the active area and the sensing area may differ depending on a wireless power transmission scheme such as an inductive coupling scheme and a resonant coupling scheme.

상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 존재를 검출한 결과에 따라 상기 전자 기기(200)를 식별하는 과정을 수행하거나, 무선 전력 전송을 시작할 것인지 여부를 결정할 수 있다.The power transmission control unit 112 may perform the process of identifying the electronic device 200 or may determine whether to start the wireless power transmission according to a result of detecting the presence of the electronic device 200.

또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 신호를 형성하기 위한 상기 전력 변환부(111)의 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다. 상기 특성의 결정은 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 조건에 의하여 또는 상기 전자 기기(200) 측의 조건에 의하여 이루어질 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 장치 식별 정보를 기초로 상기 특성을 결정할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 요구 전력 정보 또는 그 요구 전력에 대한 프로파일 정보를 기초로 상기 특성을 결정할 수 있다. 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다. 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 수신된 전력 제어 메시지를 기초로 상기 전력 변환부(111)의 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있으며, 그 밖에 상기 전력 제어 메시지를 기초로 다른 제어 동작을 수행할 수 있다. The power transmission control unit 112 may determine at least one of a frequency, a voltage, and a current of the power conversion unit 111 for forming the wireless power signal. The determination of the characteristics may be made according to conditions on the side of the wireless power transmission apparatus 100 or on conditions of the electronic device 200 side. In some embodiments, the power transmission control unit 112 may determine the characteristics based on the device identification information of the electronic device 200. [ In some embodiments, the power transmission control unit 112 can determine the characteristics based on the requested power information of the electronic device 200 or the profile information of the requested power. The power transmission control unit 112 may receive a power control message from the electronic device 200. [ The power transmission control unit 112 may determine one or more characteristics of the frequency, voltage, and current of the power conversion unit 111 based on the received power control message, Operation can be performed.

예를 들어, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 정류된 전력량 정보, 충전 상태 정보 및 식별 정보 중 하나 이상을 포함하는 전력 제어 메시지에 따라 상기 무선 전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 전류, 전압 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다.For example, the power transmission control unit 112 may be used to form the wireless power signal according to a power control message including at least one of the rectified power amount information, the charging status information and the identification information of the electronic device 200 One or more characteristics of the frequency, current, and voltage can be determined.

또한, 상기 전력 제어 메시지를 이용하는 그 밖의 다른 제어 동작으로서, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 전달과 관련된 일반적인 제어 동작을 상기 전력 제어 메시지를 기초로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 제어 메시지를 통하여 상기 전자 기기(200)와 관련된 청각적 또는 시각적으로 출력할 정보를 수신하거나, 기기간의 인증 등에 필요한 정보를 수신할 수도 있다.In addition, as another control operation using the power control message, the wireless power transmission apparatus 100 may perform a general control operation related to wireless power transmission based on the power control message. For example, the wireless power transmission apparatus 100 may receive information to be audibly or visually output related to the electronic device 200 through the power control message, or may receive information necessary for authentication between devices .

어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)는 이와 같은 상기 전력 제어 메시지를 상기 무선 전력 신호를 통하여 수신할 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)는 사용자 데이터를 수신하는 방법을 통하여 상기 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다.In some embodiments, the power transmission control unit 112 may receive the power control message through the wireless power signal. In some embodiments, the power transmission control unit 112 may receive the power control message through a method of receiving user data.

상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 변환부(111)와 전기적으로 연결된 변복조부(Power Communications Modulation/Demodulation Unit)(113)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(113)는 상기 전자 기기(200)에 의하여 변조된 무선 전력 신호를 복조하여 상기 전력 제어 메시지를 수신하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 전력 변환부(111)가 무선 전력 신호를 이용하여 전력 제어 메시지를 수신하는 방법에 대하여 도 11 내지 도 13을 참조하여 후술된다.In order to receive the power control message, the wireless power transmission apparatus 100 may further include a power communication modulation / demodulation unit 113 electrically connected to the power conversion unit 111 . The modem unit 113 may be used to demodulate the wireless power signal modulated by the electronic device 200 and receive the power control message. A method for the power conversion unit 111 to receive the power control message using the wireless power signal will be described below with reference to FIGS. 11 to 13. FIG.

그 밖에, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함되어 있는 통신 수단(미도시)에 의하여 전력 제어 메시지가 포함되어 있는 사용자 데이터를 수신함으로써 전력 제어 메시지를 획득할 수도 있다.In addition, the power transmission control unit 112 may acquire a power control message by receiving user data including a power control message by communication means (not shown) included in the wireless power transmission apparatus 100 have.

도 2의 (b) - 전자기기2 (b) - Electronic device

도 2의 (b)를 참조하면, 상기 전자 기기는(200)는 전원 공급부(290)를 포함하도록 구성된다. 상기 전원 공급부(290)는 상기 전자 기기(200)의 작동에 필요한 전력을 공급한다. 상기 전원 공급부(290)는 전력 수신부(291) 및 전력 수신 제어부(292)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 (b), the electronic device 200 is configured to include a power supply unit 290. The power supply unit 290 supplies power required for the operation of the electronic device 200. The power supply unit 290 may include a power receiving unit 291 and a power receiving control unit 292.

상기 전력 수신부(291)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전달되는 전력을 수신한다.The power receiving unit 291 receives power transmitted from the wireless power transmission apparatus 100 wirelessly.

상기 전력 수신부(291)는 무선 전력 전달 방식에 따라 상기 무선 전력 신호를 수신하기 위해 필요한 구성 요소를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 하나 이상의 무선 전력 전달 방식에 따라 전력을 수신할 수 있으며, 이 경우 상기 전력 수신부(291)는 각 방식에 따라 필요한 서로 구성 요소들을 함께 포함할 수 있다.The power receiving unit 291 may include components necessary for receiving the wireless power signal according to a wireless power transmission scheme. In addition, the power receiver 291 may receive power according to one or more wireless power transmission schemes. In this case, the power receiver 291 may include necessary components according to each scheme.

먼저, 상기 전력 수신부(291)는 진동하는 특성을 가진 자기장 또는 전자기장의 형태로 전달되는 무선 전력 신호를 수신하기 위한 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. First, the power receiving unit 291 may be configured to include a coil for receiving a radio power signal transmitted in the form of a magnetic field or an electromagnetic field having an oscillating characteristic.

예컨대, 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신부(291)가 유도 결합 방식에 따른 구성 요소로서 변화되는 자기장에 의하여 전류가 유도되는 2차 코일을 포함할 수 있다. 또한, 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신부(291)가 공진 결합 방식에 따른 구성 요소로서 특정 공진 주파수를 가진 자기장에 의하여 공진 현상이 발생되는 코일 및 공진 형성 회로를 포함할 수 있다.For example, in some embodiments, the power receiving unit 291 may include a secondary coil through which a current is induced by a magnetic field that varies as a component according to an inductive coupling scheme. Further, in some embodiments, the power receiving unit 291 may include a coil and a resonance forming circuit that generate a resonance phenomenon by a magnetic field having a specific resonance frequency as a component according to a resonance coupling scheme.

다만, 어떤 실시 예들에서는 상기 전력 수신부(291)가 하나 이상의 무선 전력 전달 방식에 따라 전력을 수신할 수 있으며, 이러한 경우 상기 전력 수신부(291)는 하나의 코일을 이용하여 수신하도록 구현되거나, 또는 각 전력 전달 방식에 따라 다르게 형성된 코일을 이용하여 수신하도록 구현될 수 있다.However, in some embodiments, the power receiver 291 may receive power according to one or more wireless power transfer schemes. In this case, the power receiver 291 may be configured to receive using one coil, May be implemented to receive using a coil formed differently depending on the power transmission scheme.

상기 전력 수신부(291)에 포함되는 구성 요소들 중 유도 결합 방식을 따르는 실시 예들에 대하여는 도 4를 참조하여, 공진 결합 방식을 따르는 실시 예들에 대하여는 도 7을 참조하여 후술된다.Embodiments according to the inductive coupling scheme among the components included in the power receiving unit 291 will be described with reference to FIG. 4, and embodiments according to the resonant coupling scheme will be described later with reference to FIG.

한편, 상기 전력 수신부(291)는 상기 무선 전력 신호를 직류로 변환하기 위한 정류 회로(rectifier) 및 평활 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 수신부(291)는 수신된 전력 신호에 의하여 과전압 또는 과전류가 발생하지 않도록 방지하는 회로를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the power receiving unit 291 may further include a rectifier and a regulator for converting the radio power signal into a direct current. The power receiving unit 291 may further include a circuit for preventing an overvoltage or an overcurrent from occurring due to the received power signal.

상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전원 공급부(290)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다.The power reception control unit 292 controls the components included in the power supply unit 290.

구체적으로, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 무선 전력 신호의 전달을 개시하거나 종료하도록 지시하는 것일 수 있다. 또한 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 상기 무선 전력 신호의 특성을 조절하도록 지시하는 것일 수 있다.Specifically, the power receiving control unit 292 may transmit a power control message to the wireless power transmission apparatus 100. FIG. The power control message may instruct the wireless power transmission apparatus 100 to start or terminate the transmission of the wireless power signal. The power control message may also direct the wireless power transmission apparatus 100 to adjust the characteristics of the wireless power signal.

어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신 제어부(292)가 상기 전력 제어 메시지를 상기 무선 전력 신호를 통하여 전송할 수 있다. 또한, 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 수신 제어부(292)가 사용자 데이터를 통하여 전송하는 방법을 통하여 상기 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다.In some embodiments, the power reception control unit 292 may transmit the power control message through the wireless power signal. Also, in some embodiments, the power control unit 292 may transmit the power control message through a method of transmitting through the user data.

상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여, 상기 전자 기기(200)는 상기 전력 수신부(291)와 전기적으로 연결된 변복조부(Power Communications Modulation/Demodulation Unit)(293)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 변복조부(293)는, 전술된 상기 무선 전력 전송장치(100)의 경우와 마찬가지로, 상기 무선 전력 신호를 통하여 상기 전력 제어 메시지를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 변복조부(293)는 상기 무선 전력 송신장치(100)의 전력 변환부(111)를 흐르는 전류 및/또는 전압을 조절하는 수단으로 사용될 수 있다. 이하, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측과 상기 전자 기기(200) 측의 각각의 변복조부(113 및 293)가 무선 전력 신호를 통한 전력 제어 메시지의 송수신을 위하여 사용되는 방법에 대하여 설명된다.In order to transmit the power control message, the electronic device 200 may further include a power communication modulation / demodulation unit 293 electrically connected to the power receiving unit 291. The modem unit 293 can be used to transmit the power control message through the wireless power signal, as in the case of the wireless power transmission apparatus 100 described above. The modem unit 293 may be used as a means for adjusting the current and / or voltage flowing through the power conversion unit 111 of the wireless power transmission apparatus 100. Hereinafter, a method in which the modulation and demodulation units 113 and 293 on the side of the wireless power transmission apparatus 100 and the side of the electronic device 200 are used for transmission and reception of a power control message through a wireless power signal will be described.

상기 전력 변환부(111)에 의하여 형성된 무선 전력 신호는 상기 전력 수신부(291)에 의하여 수신된다. 이때, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 신호를 변조(modulation)하도록 상기 전자 기기(200) 측의 변복조부(293)를 제어한다. 예컨대, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)과 연결된 변복조부(293)의 리액턴스(reactance)를 변경시킴으로써 상기 무선 전력 신호로부터 수신하는 전력량이 그에 따라 변하도록 변조 과정을 수행할 수 있다. 상기 무선 전력 신호로부터 수신되는 전력량의 변경은 상기 무선 전력 신호를 형성시키는 상기 전력 변환부(111)의 전류 및/또는 전압의 변경을 가져온다. 이 때, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 변복조부(113)는 상기 전력 변환부(111)의 전류 및/또는 전압의 변경을 감지하여 복조(demodulation) 과정을 수행한다.The wireless power signal formed by the power conversion unit 111 is received by the power receiving unit 291. At this time, the power reception control unit 292 controls the modem unit 293 of the electronic device 200 to modulate the wireless power signal. For example, the power reception control unit 292 may modify the reactance of the modem unit 293 connected to the power reception unit 291 so that the amount of power received from the wireless power signal changes accordingly have. A change in the amount of power received from the wireless power signal results in a change in the current and / or voltage of the power conversion unit 111 forming the wireless power signal. At this time, the modulation / demodulation unit 113 of the wireless power transmission apparatus 100 detects a change in the current and / or voltage of the power conversion unit 111 and performs a demodulation process.

즉, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 전달하고자 하는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷(packet)을 생성하여 상기 패킷이 포함되도록 상기 무선 전력 신호를 변조하고, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)의 복조 과정 수행 결과를 기초로 상기 패킷을 디코딩(decoding)함으로써, 상기 패킷에 포함되어 있는 상기 전력 제어 메시지를 획득할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 전력 제어 메시지를 획득하는 구체적인 방법에 대해서는 도 11 내지 도 13을 참조하여 후술된다.That is, the power reception controller 292 generates a packet including a power control message to be transmitted to the wireless power transmission apparatus 100, modulates the wireless power signal to include the packet, The transmission control unit 112 may obtain the power control message included in the packet by decoding the packet based on the demodulation process result of the modulation / demodulation unit 113. A specific method by which the wireless power transmission apparatus 100 acquires the power control message will be described later with reference to FIGS. 11 to 13. FIG.

그 밖에, 어떤 실시 예들에서, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전자 기기(200)에 포함되어 있는 통신 수단(미도시)에 의하여 전력 제어 메시지가 포함되어 있는 사용자 데이터를 전송함으로써 전력 제어 메시지를 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수도 있다.In addition, in some embodiments, the power reception control unit 292 transmits user control data including a power control message by communication means (not shown) included in the electronic device 200 To the wireless power transmission apparatus 100.

그 밖에, 상기 전원 공급부(290)는 충전부(298) 및 배터리(299)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the power supply unit 290 may be configured to further include a charging unit 298 and a battery 299.

상기 전원 공급부(290)로부터 동작을 위한 전원을 공급받는 상기 전자 기기(200)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 전달된 전력에 의하여 동작하거나, 또는 상기 전달된 전력을 이용하여 상기 배터리(299)를 충전한 후 상기 배터리(299)에 충전된 전력에 의하여 동작할 수 있다. 이때, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 전달된 전력을 이용하여 충전을 수행하도록 상기 충전부(298)를 제어할 수 있다.The electronic apparatus 200 receiving power for operation from the power supply unit 290 operates by the power transmitted from the wireless power transmission apparatus 100 or by using the transmitted power to operate the battery 299 The battery 299 can be operated by the electric power charged in the battery 299. At this time, the power receiving control unit 292 may control the charging unit 298 to perform charging using the transmitted power.

이하에서, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 무선 전력 전송장치 및 전자 기기에 대하여 설명된다. Hereinafter, a wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus applicable to the embodiments disclosed herein will be described.

먼저, 도 3 내지 도 5를 참조하여 유도 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라, 상기 무선 전력 전송장치가 상기 전자 기기로 전력을 전달하는 방법이 개시된다.3 to 5, a method of transmitting power to the electronic device by the wireless power transmission device is disclosed according to embodiments that support the inductive coupling scheme.

도 3은 유도 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 무선 전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.Figure 3 illustrates the concept that power is transferred from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly in accordance with embodiments that support an inductive coupling scheme.

무선 전력 전송장치(100)의 전력 전달이 유도 결합 방식을 따르는 경우, 상기 전력 전달부(110) 내의 1차 코일(primary coil)에 흐르는 전류의 세기가 변화되면, 그 전류에 의해 1차 코일을 통과하는 자기장이 변화한다. 이와 같이 변화된 자기장은 상기 전자 기기(200) 내의 2차 코일(secondary coil) 측에 유도 기전력을 발생시킨다.When the power transmission of the wireless power transmission apparatus 100 follows the inductive coupling scheme, when the intensity of the current flowing through the primary coil in the power transmission unit 110 is changed, the primary coil The passing magnetic field changes. The thus changed magnetic field generates an induced electromotive force on the secondary coil side of the electronic device 200.

이 방식에 따르면, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 자기 유도에서의 1차 코일로 동작하는 전송 코일(Tx coil)(1111a)를 포함하도록 구성된다. 또한 상기 전자 기기(200)의 상기 전력 수신부(291)는 자기 유도에서의 2차 코일로 동작하는 수신 코일(Rx coil)(2911a)을 포함하도록 구성된다.According to this scheme, the power conversion section 111 of the wireless power transmission apparatus 100 is configured to include a transmission coil (Tx coil) 1111a that operates as a primary coil in magnetic induction. Also, the power receiving unit 291 of the electronic device 200 is configured to include a receiving coil (Rx coil) 2911a that operates as a secondary coil in magnetic induction.

먼저 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 상기 전송 코일(1111a)과 상기 전자 기기(200) 측의 수신 코일이 근접하도록 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)를 배치한다. 그 후 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 전송 코일(1111a)의 전류가 변화되도록 제어하면, 상기 전력 수신부(291)는 상기 수신 코일(2911a)에 유도된 기전력을 이용하여 상기 전자 기기(200)에 전원을 공급하도록 제어한다.The wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200 are arranged so that the transmission coil 1111a on the wireless power transmission apparatus 100 side and the reception coil on the electronic apparatus 200 side are close to each other. When the power transmission control unit 112 controls the current of the transmission coil 1111a to be changed, the power receiving unit 291 transmits the power to the electronic device 200 using the electromotive force induced in the receiving coil 2911a. As shown in FIG.

상기 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 각 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받게 된다.The efficiency of the wireless power transmission by the inductively coupled system has a small influence on the frequency characteristics but is influenced by the alignment and distance between the wireless power transmission apparatus 100 including the coils and the electronic apparatus 200, (distance).

한편, 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달을 위하여 상기 무선 전력 전송장치(100)는 평평한 표면(flat surface) 형태의 인터페이스 표면(interface surface)(미도시)을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인터페이스 표면의 상부에는 하나 이상의 전자 기기가 놓일 수 있으며, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 상기 전송 코일(1111a)가 장착될 수 있다. 그 경우, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 장착된 상기 전송 코일(1111a)과 상기 인터페이스 표면의 상부에 위치한 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a) 사이의 수직 공간(vertical spacing)이 작게 형성됨으로써 상기 코일들 간의 거리는 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 충분히 작게 된다.Meanwhile, the wireless power transmission apparatus 100 may be configured to include an interface surface (not shown) in the form of a flat surface for wireless power transmission by the inductive coupling method. One or more electronic devices may be placed on the interface surface, and the transmission coil 1111a may be mounted on the interface surface. In this case, the vertical spacing between the transmission coil 1111a mounted on the lower surface of the interface and the reception coil 2911a of the electronic device 200 located above the interface surface is small, Is sufficiently small so that wireless power transmission by the inductive coupling scheme can be efficiently performed.

또한, 상기 인터페이스 표면의 상부에는 상기 전자 기기(200)가 놓일 위치를 지시하는 배열 지시부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 배열 지시부는 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착된 전송 코일(1111a)과 상기 수신 코일(2911a) 사이의 배열이 적합하게 이루어질 수 있는 상기 전자 기기(200)의 위치를 지시한다. 어떤 실시 예들에서, 상기 배열 지시부는 단순한 표시(marks)일 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 배열 지시부가 상기 전자 기기(200)의 위치를 가이드하는 돌출 구조의 형태로 형성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 배열 지시부가 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착되는 자석과 같은 자성체의 형태로 형성되어, 상기 전자 기기(200) 내부에 장착된 다른 극의 자성체와의 상호간 인력에 의하여 상기 코일들이 적합한 배열을 이루도록 가이드할 수도 있다.In addition, an arrangement indicator (not shown) may be formed on an upper surface of the interface to indicate a position where the electronic device 200 is to be placed. The arrangement instruction unit indicates a position of the electronic device 200 in which the arrangement between the transmission coil 1111a mounted on the lower surface of the interface and the reception coil 2911a can be made suitable. In some embodiments, the arrangement indicator may be a simple mark. In some embodiments, the arrangement indication portion may be formed in the form of a protruding structure for guiding the position of the electronic device 200. Also, in some embodiments, the arrangement directing part is formed in the form of a magnetic body such as a magnet mounted on the lower part of the interface surface, and by the mutual attractive force with other magnetic bodies mounted inside the electronic device 200, May be guided to form an appropriate arrangement.

한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 하나 이상의 전송 코일을 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 하나 이상의 전송 코일 중에서 상기 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a)과 적합하게 배열된 일부의 코일을 선택적으로 이용하여 전력 전송 효율을 높일 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일을 포함하는 무선 전력 전송장치(100)에 관하여 도 5를 참조하여 후술된다.Meanwhile, the wireless power transmission apparatus 100 may be formed to include one or more transmission coils. The wireless power transmission apparatus 100 may selectively increase the power transmission efficiency by selectively using a part of the coils appropriately arranged with the reception coil 2911a of the electronic device 200 among the one or more transmission coils. The wireless power transmission apparatus 100 including the one or more transmission coils will be described below with reference to Fig.

이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 유도 결합 방식의 무선 전력 전송장치 및 전자 기기의 구성에 대하여 구체적으로 설명된다. Hereinafter, a configuration of an inductive coupling type wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus applicable to the embodiments disclosed herein will be described in detail.

도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다. 도 4A를 참조하여 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 전달부(110)의 구성에 대하여 설명하고, 도 4B를 참조하여 상기 전자 기기(200)에 포함된 상기 전원 공급부(290)의 구성에 대하여 설명한다.4 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the electromagnetic induction type wireless power transmission device 100 and the electronic device 200 that can be employed in the embodiments disclosed herein. Referring to FIG. 4A, the configuration of the power transfer unit 110 included in the wireless power transmission apparatus 100 will be described, and the power supply unit 290 included in the electronic device 200 will be described with reference to FIG. Will be described.

도 4A를 참조하면, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 전송 코일(Tx coil)(1111a) 및 인버터(1112)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4A, the power conversion unit 111 of the wireless power transmission apparatus 100 may be configured to include a transmission coil (Tx coil) 1111a and an inverter 1112. FIG.

상기 전송 코일(1111a)는, 전술된 바와 같이, 전류의 변화에 따라 무선 전력 신호에 해당하는 자기장을 형성한다. 어떤 실시 예들에서, 상기 전송 코일(1111a)은 평판 나선형태(Planar Spiral type)로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 실시 예들에서는 상기 전송 코일(1111a)이 원통형 솔레노이드 형태(Cylindrical Solenoid type)로 구현될 수 있다.As described above, the transmission coil 1111a forms a magnetic field corresponding to a radio power signal in accordance with a change in current. In some embodiments, the transmission coil 1111a may be implemented as a planar spiral type. Also, in some embodiments, the transmission coil 1111a may be implemented as a cylindrical solenoid type.

상기 인버터(1112)는 상기 전원 공급부(190)로부터 얻은 직류 입력(DC input)을 교류 파형(AC waveform)으로 변형시킨다. 상기 인버터(1112)에 의해 변형된 교류 전류는 상기 전송 코일(1111a) 및 커패시터(capacitor)(미도시)를 포함하는 진동 회로(resonant circuit)를 구동시킴으로써 자기장이 상기 전송 코일(1111a)에서 형성된다.The inverter 1112 transforms a DC input obtained from the power supply unit 190 into an AC waveform. An alternating current deformed by the inverter 1112 is formed in the transmission coil 1111a by driving a resonant circuit including the transmission coil 1111a and a capacitor (not shown) .

그 밖에, 상기 전력 변환부(111)는 위치 결정부(Positioning Unit)(1114)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. In addition, the power conversion unit 111 may be further configured to include a positioning unit 1114.

상기 위치 결정부(1114)는 상기 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율을 높이기 위하여 상기 전송 코일(1111a)을 이동 또는 회전시킬 수 있다. 이는, 전술된 바와 같이, 유도 결합 방식에 의한 전력 전달은 1차 및 2차 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받기 때문이다. 특히, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 전자 기기(200)가 상기 무선 전력 전송장치(100)의 활동 영역 내에 존재하지 않는 경우에 사용될 수 있다.The positioning unit 1114 may move or rotate the transmission coil 1111a to increase the efficiency of the wireless power transmission by the inductive coupling scheme. This is because, as described above, the power transmission by the inductively coupled method is performed by the arrangement and distance between the wireless power transmission apparatus 100 including the primary and secondary coils and the electronic apparatus 200, . Particularly, the positioning unit 1114 can be used when the electronic device 200 is not present in the active area of the wireless power transmission apparatus 100.

따라서, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전송 코일(1111a)과 및 상기 전자 기기(200)의 상기 수신 코일(2911a)의 중심간 거리(distance)가 일정 범위 이내가 되도록 상기 전송 코일(1111a)을 이동시키거나, 상기 전송 코일(1111a)과 상기 수신 코일(2911a)의 중심이 중첩되도록 상기 전송 코일(1111a)를 회전시키는 구동부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다.Therefore, the positioning unit 1114 may determine that the distance between the center of the transmission coil 1111a of the wireless power transmission device 100 and the reception coil 2911a of the electronic device 200 is within a certain range And a driving unit (not shown) for moving the transmission coil 1111a so that the center of the transmission coil 1111a and the reception coil 2911a overlap with each other or rotating the transmission coil 1111a so as to overlap the center of the transmission coil 1111a and the reception coil 2911a .

이를 위하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)의 위치를 감지하는 센서로 이루어진 위치 감지부(detection unit)(미도시)를 더 구비할 수 있고, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 위치 감지 센서로부터 수신한 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 기초로 상기 위치 결정부(1114)를 제어할 수 있다.For this, the wireless power transmission apparatus 100 may further include a position detection unit (not shown) configured to detect a position of the electronic device 200, and the power transmission control unit 112 May control the positioning unit 1114 based on positional information of the electronic device 200 received from the position sensor.

또한, 이를 위하여 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 변복조부(113)를 통하여 상기 전자 기기(200)와의 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 수신하고, 상기 수신된 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 기초로 상기 위치 결정부(1114)를 제어할 수 있다.To this end, the power transmission control unit 112 receives control information on the arrangement or distance with the electronic device 200 through the modulation / demodulation unit 113, and based on the received control information on the arrangement or distance, The positioning unit 1114 can be controlled.

만약, 상기 전력 변환부(111)가 복수의 전송 코일을 포함하도록 구성되었다면, 상기 위치 결정부(1114)는 상기 복수의 전송 코일 중에서 어느 것이 전력 전달을 위하여 사용될 것인지 결정할 수 있다. 상기 복수의 전송 코일을 포함한 무선 전력 전송장치(100)의 구성에 대해서는 도 5를 참조하여 후술된다.If the power conversion unit 111 is configured to include a plurality of transmission coils, the positioning unit 1114 can determine which of the plurality of transmission coils is to be used for power transmission. The configuration of the wireless power transmission apparatus 100 including the plurality of transmission coils will be described later with reference to Fig.

한편, 상기 전력 변환부(111)는 전력 센싱부(1115)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 전력 센싱부(1115)는 상기 전송 코일(1111a)에 흐르는 전류 또는 전압을 모니터링한다. 상기 전력 센싱부(1115)는 무선 전력 전송장치(100)의 정상동작 여부를 확인하기 위한 것으로, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하고, 상기 검출된 전압 또는 전류가 임계값을 초과하는지를 확인할 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)는, 도시되지 않았으나, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하기 위한 저항과 상기 검출된 전원의 전압값 또는 전류값과 임계값을 비교하여 그 비교 결과를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)의 상기 확인 결과를 기초로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 스위칭부(미도시)를 제어하여 상기 전송 코일(1111a)로 인가되는 전원을 차단할 수 있다.Meanwhile, the power conversion unit 111 may be configured to further include a power sensing unit 1115. The power sensing unit 1115 on the side of the wireless power transmission apparatus 100 monitors the current or voltage flowing in the transmission coil 1111a. The power sensing unit 1115 detects a voltage or current of a power source supplied from outside and determines whether the detected voltage or current exceeds a threshold value Can be confirmed. The power sensing unit 1115 compares a voltage or current value of the detected power source with a threshold value and outputs a result of the comparison. And a comparator. Based on the result of the detection by the power sensing unit 1115, the power transmission control unit 112 may control the switching unit (not shown) to cut off the power applied to the transmission coil 1111a.

도 4B를 참조하면, 상기 전자 기기(200)의 상기 전원 공급부(290)는 수신 코일(Rx 코일)(2911a) 및 정류 회로(2913)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4B, the power supply unit 290 of the electronic device 200 may be configured to include a reception coil (Rx coil) 2911a and a rectification circuit 2913.

상기 전송 코일(1111a)로부터 형성된 자기장에 변화에 의하여 상기 수신 코일(2911a)에서 전류가 유도된다. 상기 수신 코일(2911a)의 구현 형태는, 상기 전송 코일(1111a)의 경우와 마찬가지로 실시 예들에 따라, 평판 나선 형태 또는 원통형 솔레노이드 형태일 수 있다.A current is induced in the reception coil 2911a by a change in the magnetic field formed from the transmission coil 1111a. The embodiment of the receiving coil 2911a may be in the form of a flat spiral or a cylindrical solenoid, according to embodiments as in the case of the transmitting coil 1111a.

또한, 무선 전력의 수신 효율을 높이거나 공진 감지(resonant detection)를 위해 직/병렬 커패시터들(series and parallel capacitors)이 상기 수신 코일(2911a)과 연결되도록 구성될 수 있다.In addition, series and parallel capacitors may be connected to the receiving coil 2911a to enhance reception efficiency of the wireless power or to detect resonance.

상기 수신 코일(2911a)은 단일 코일 또는 복수의 코일 형태일 수 있다.The receiving coil 2911a may be in the form of a single coil or a plurality of coils.

상기 정류 회로(2913)는 교류를 직류로 변환시키기 위하여 전류에 대하여 전파 정류(full-wave rectification)를 수행한다. 상기 정류 회로(2913)는, 예컨대, 4개의 다이오드로 이루어진 브릿지(full bridge) 정류 회로, 또는 능동 소자(active components)를 이용한 회로로 구현될 수 있다.The rectifying circuit 2913 performs full-wave rectification on the current to convert the alternating current into direct current. The rectifier circuit 2913 may be implemented by, for example, a full bridge rectifier circuit including four diodes or a circuit using active components.

그 밖에, 상기 정류 회로(2913)는 정류된 전류를 보다 평탄하고 안정적인 직류로 만들어 주는 평활 회로(regulator)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 정류 회로(2913)의 출력 전원은 상기 전원 공급부(290)의 각 구성 요소들에게 공급된다. 또한, 상기 정류 회로(2913)은 출력되는 직류 전원을 상기 전원 공급부(290)의 각 구성 요소(예컨대, 충전부(298)와 같은 회로)에 필요한 전원에 맞추기 위하여 적정한 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기(DC-DC converter)를 더 포함할 수 있다.In addition, the rectifying circuit 2913 may further include a regulator for converting the rectified current into a more flat and stable direct current. The output power of the rectifying circuit 2913 is supplied to the respective components of the power supply unit 290. The rectifying circuit 2913 is a DC-DC converter that converts the output DC power to an appropriate voltage to match the power required for each component of the power supply unit 290 (for example, a circuit similar to the charging unit 298) (DC-DC converter).

상기 변복조부(293)는 상기 전력 수신부(291)과 연결되고, 직류 전류에 대해서는 저항(resistance)이 변하는 저항성 소자로 구성될 수 있고, 교류 전류에 대해서는 리액턴스(reactance)가 변하는 용량성 소자로 구성될 수 있다. 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 변복조부(293)의 저항 또는 리액턴스를 변경시킴으로써 상기 전력 수신부(291)에 수신되는 무선 전력 신호를 변조할 수 있다.The modulation and demodulation unit 293 may be constituted by a resistive element connected to the power receiving unit 291 and having a resistance varying with respect to a direct current and a capacitive element whose reactance is changed with respect to an alternating current . The power receiving control unit 292 may modulate the wireless power signal received by the power receiving unit 291 by changing the resistance or reactance of the modem unit 293.

한편, 상기 전원 공급부(290)는 전력 센싱부(2914)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전자 기기(200) 측의 전력 센싱부(2914)는 상기 정류 회로(2913)에 의하여 정류된 전원의 전압 및/또는 전류를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과 상기 정류된 전원의 전압 및/또는 전류가 임계값을 초과하는 경우 상기 전력 수신 제어부(292)는 적절한 전력을 전달하도록 상기 무선 전력 전송장치(100)에게 전력 제어 메시지를 송신한다.The power supply unit 290 may further include a power sensing unit 2914. The power sensing unit 2914 of the electronic device 200 monitors the voltage and / or current of the power source rectified by the rectifying circuit 2913, and if the voltage and / or current of the rectified power source If the threshold value is exceeded, the power reception control unit 292 transmits a power control message to the wireless power transmission apparatus 100 to transmit appropriate power.

도 5는 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 유도 결합 방식에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with an inductive coupling scheme employable in the embodiments disclosed herein.

도 5를 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100)의 전력 변환부(111)는 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)로 구성될 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)은 부분적으로 겹치는 1차 코일들의 배열(an array of partly overlapping primary coils)일 수 있다. 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 일부에 의하여 활동 영역이 결정될 수 있다.Referring to FIG. 5, the power conversion section 111 of the wireless power transmission apparatus 100 according to the embodiments disclosed herein may be configured with one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-n. The one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-n may be an array of partly overlapping primary coils. An active area may be determined by a portion of the one or more transmission coils.

상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)은 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n) 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)(1113)를 더 포함할 수 있다. The one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-n may be mounted below the interface surface. The power conversion unit 111 may further include a multiplexer 1113 for establishing and releasing connection of some of the one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-n .

상기 인터페이스 표면의 상부에 놓인 전자 기기(200)의 위치가 감지되면, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 감지된 위치를 고려하여 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n) 중 상기 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a)과 유도 결합 관계에 놓일 수 있는 코일들이 연결될 수 있도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. When the position of the electronic device 200 located on the interface surface is sensed, the power transmission control unit 112 controls the power of the one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-1, considering the sensed position of the electronic device 200. [ 1111a-n may be connected to the receiving coil 2911a of the electronic device 200. In this case,

이를 위하여 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 무선 전력 전송장치(100)에 구비된 상기 위치 감지부(미도시)에 의하여 상기 인터페이스 표면 상의 상기 전자 기기(200)의 위치를 획득할 수 있다. 또 다른 실시 예들에서는, 상기 전력 송신 제어부(112)가 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111a-1 내지 1111a-n)을 각각 이용하여 상기 인터페이스 표면 상의 물체로부터 무선 전력 신호의 강도를 나타내는 전력 제어 메시지 또는 상기 물체의 식별 정보를 나타내는 전력 제어 메시지를 수신하고, 상기 수신된 결과를 기초로 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 어느 코일의 위치와 근접한지를 판단함으로써 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 획득할 수 있다.For this, the power transmission control unit 112 may acquire position information of the electronic device 200. In some embodiments, the power transmission control unit 112 can acquire the position of the electronic device 200 on the interface surface by the position sensing unit (not shown) provided in the wireless power transmission device 100 have. In yet other embodiments, the power transmission control unit 112 uses a power control message indicating the strength of the wireless power signal from an object on the interface surface using the one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-n, respectively, The position information of the electronic device 200 can be obtained by receiving a power control message indicating the identification information of the object and determining which coil of the one or more transmission coils is close to the position based on the received result have.

한편, 상기 활동 영역은 상기 인터페이스 표면의 일부로서, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 전자 기기(200)에 무선으로 전력을 전달할 때 높은 효율의 자기장이 통과할 수 있는 부분을 의미할 수 있다. 이 때, 상기 활동 영역을 통과하는 자기장을 형성시키는 단일 전송 코일 또는 하나 이상의 전송 코일들의 조합을 주요 셀(primary cell)로 지칭할 수 있다. 따라서, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기(200)의 감지된 위치를 기초로 활동 영역을 결정하고, 상기 활동 영역에 대응되는 주요 셀의 연결을 수립하여 상기 전자 기기(200)의 수신 코일(2911a)와 상기 주요 셀에 속한 코일들이 유도 결합 관계에 놓일 수 있도록 상기 다중화기(1113)을 제어할 수 있다.On the other hand, the active area may be a part of the interface surface, and may refer to a portion where a high efficiency magnetic field can pass when the wireless power transmission apparatus 100 transmits power wirelessly to the electronic device 200 . At this time, a single transmission coil or a combination of one or more transmission coils for forming a magnetic field passing through the active region may be referred to as a primary cell. Accordingly, the power transmission control unit 112 determines an activity area based on the sensed position of the electronic device 200, establishes connection of major cells corresponding to the active area, The multiplexer 1113 can be controlled so that the coil 2911a and the coils belonging to the main cell can be placed in an inductive coupling relationship.

한편, 상기 하나 이상의 전송코일들(1111a-1 내지 1111a-n)을 포함하도록 구성된 무선 전력 전송장치(100)의 인터페이스 표면 상에 하나 이상의 전자 기기(200)들이 배치된 경우, 상기 전력 송신 제어부(112)는 각 전자 기기의 위치에 대응되는 주요 셀에 속하는 코일들이 각각 유도 결합 관계에 놓이도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. 이로 인하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 각각 다른 코일을 이용하여 무선 전력 신호를 형성함으로써 하나 이상의 전자 기기들에게 무선으로 전력을 전달할 수 있다. On the other hand, when one or more electronic devices 200 are disposed on the interface surface of the wireless power transmission apparatus 100 configured to include the one or more transmission coils 1111a-1 to 1111a-n, the power transmission control unit 112 may control the multiplexer 1113 such that the coils belonging to the main cell corresponding to the position of each electronic device are in an inductive coupling relationship. Accordingly, the wireless power transmission apparatus 100 can wirelessly transmit power to one or more electronic devices by forming wireless power signals using different coils.

또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기들에 대응되는 코일들에 대하여 각각 다른 특성을 가진 전원이 공급되도록 설정할 수 있다. 이 경우 상기 무선 전력 전송장치(100)는 전자 기기 별로 다른 전력 전달 방식, 효율, 특성 등을 설정하여 전력을 전달할 수 있다. 하나 이상의 전자 기기들을 위한 전력 전달에 대하여 도 8을 참조하여 후술된다.Also, the power transmission control unit 112 may be configured to supply power having different characteristics to the coils corresponding to the electronic apparatuses. In this case, the wireless power transmission apparatus 100 can transmit power by setting a different power transmission mode, efficiency, and characteristics for each electronic device. Power delivery for one or more electronic devices is described below with reference to FIG.

한편, 상기 전력 변환부(111)는 연결된 코일들과 진동 회로(resonant circuit)를 형성하도록 임피던스를 조절하는 임피던스 매칭부(impedance matching unit)(미도시)를 더 포함할 수 있다.The power conversion unit 111 may further include an impedance matching unit (not shown) that adjusts the impedance to form a resonant circuit with the coils connected thereto.

이하에서, 도 6 내지 도 8을 참조하여 공진 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 무선 전력 전송장치가 전력을 전달하는 방법이 개시된다.Hereinafter, a method of transmitting power by a wireless power transmission apparatus in accordance with embodiments that support a resonant coupling scheme is described with reference to FIGS.

도 6은 공진 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 무선 전력 전송장치로부터 전자 기기에 무선으로 전력이 전달되는 개념을 도시한다.Figure 6 illustrates the concept that power is transmitted from a wireless power transmission device to an electronic device wirelessly according to embodiments that support the resonant coupling scheme.

먼저, 공진(resonance)(또는 공명)에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다. 공진(resonance)이란, 진동계가 그 고유 진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 말한다. 공진은 역학적 진동 및 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상이다. 일반적으로 외부에서 진동계에 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 진동계의 고유 진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다.First, the resonance (or resonance) will be briefly described as follows. Resonance refers to a phenomenon in which the vibration system receives an external force periodically having the same frequency as its natural frequency, and the amplitude thereof increases sharply. Resonance is a phenomenon occurring in all vibrations, such as mechanical vibration and electrical vibration. Generally, when a force capable of vibrating the vibration system is applied from the outside, if the natural frequency of the vibration system is equal to the frequency of the external force, the vibration becomes larger and the amplitude becomes larger.

같은 원리로, 일정 거리 내에서 떨어져 있는 복수의 진동체들이 서로 동일한 주파수로 진동하는 경우, 상기 복수의 진동체들은 상호 공진하며, 이 경우 상기 복수의 진동체들 간에는 저항이 감소하게 된다. 전기 회로에서는 인덕터와 커패시터를 사용하여 공진 회로를 만들 수 있다. In the same principle, when a plurality of vibrating bodies separated within a certain distance oscillate at the same frequency, the plurality of vibrating bodies resonate with each other, and in this case, the resistance between the vibrating bodies decreases. In an electric circuit, an inductor and a capacitor can be used to make a resonant circuit.

무선 전력 전송장치(100)의 전력 전달이 공진 결합 방식을 따르는 경우, 상기 전력 전달부(110)에서 교류 전원에 의하여 특정한 진동 주파수를 가진 자기장이 형성된다. 상기 형성된 자기장에 의하여 상기 전자 기기(200)에서 공진 현상이 일어나는 경우 상기 전자 기기(200) 내에서는 상기 공진 현상에 의하여 전력이 발생된다.When the power transmission of the wireless power transmission apparatus 100 follows the resonant coupling scheme, a magnetic field having a specific vibration frequency is formed by the AC power source in the power transmission unit 110. When a resonance phenomenon occurs in the electronic device 200 due to the magnetic field, power is generated in the electronic device 200 by the resonance phenomenon.

상기 공진 결합 방식의 원리에 대해 상술하면, 일반적으로 전자기파를 생성하여 전력을 전송하는 방식은 전력전송효율이 낮고, 상기 전자기파의 방사성(radiative) 및 전자파 노출에 기해 인체에 악영향을 미칠 수 있다.The principle of the resonance coupling method is described in detail. Generally, a method of generating an electromagnetic wave to transmit electric power has a low power transmission efficiency, and can adversely affect the human body due to the radiative and electromagnetic wave exposure of the electromagnetic wave.

그러나, 전술한 바와 같이 복수의 진동체들이 전자기적으로 상호 공진하면 상기 복수의 진동체들 이외의 주변 물체들에 영향을 받지 않기 때문에 전력전송효율이 매우 높을 수 있다. 이렇게 전자기적으로 상호 공진하는 복수의 진동체들 사이에는 에너지 터널(tunnel)이 발생할 수 있다. 이를 에너지 커플링(coupling) 또는 에너지 꼬리(tail)이라고 하기도 한다.However, as described above, if the plurality of vibrating bodies are mutually resonated electronically, power transmission efficiency can be very high because they are not affected by surrounding objects other than the plurality of vibrating bodies. An energy tunnel may occur between the plurality of vibrating bodies that are mutually resonated by electromagnetic waves. This is sometimes referred to as energy coupling or energy tail.

본 명세서에 개시된 공진 결합 방식은 낮은 주파수를 가지는 전자기파를 사용할 수 있는데, 낮은 주파수를 가지는 전자기파를 이용하여 전력을 전송하는 경우, 상기 전자기파의 단일파장내에 위치하는 영역에는 거의 자기장만이 영향을 끼지게 된다. 이를 자기적 결합(magnetic coupling) 또는 자기적 공진(magnetic resonance)라고 할 수 있다. 이러한 자기적 공진은 상기 낮은 주파수를 가지는 전자기파의 단일파장 내에 상기 무선 전력 전송장치(100)와 상기 전자 기기(200)가 위치할 때 발생될 수 있다. In the resonance coupling method disclosed in this specification, an electromagnetic wave having a low frequency can be used. When electric power is transmitted using an electromagnetic wave having a low frequency, only a magnetic field affects a region located within a single wavelength of the electromagnetic wave do. This can be called magnetic coupling or magnetic resonance. This magnetic resonance can be generated when the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200 are positioned within a single wavelength of the electromagnetic wave having the low frequency.

이 경우, 일반적으로 인체가 전기장에는 민감하고 자기장에는 둔감하기 때문에 자기적 공진을 이용하여 전력을 전송하면 전자파 노출에 의한 인체의 악영향을 줄일 수 있다. 또한, 공진 현상으로 인한 에너지 꼬리(energy tail)가 형성되어 전력 전송형태가 비방사성(non- radiative)을 띄게 된다. 이러한 이유로 전자기파를 이용하여 전송하여 전력을 전송함에 의해 흔히 발생될 수 있는 방사성(radiative)문제가 해결될 수 있다.In this case, since the human body is generally sensitive to an electric field and insensitive to a magnetic field, transmission of electric power using magnetic resonance can reduce adverse effects of the human body due to electromagnetic wave exposure. In addition, the energy tail due to the resonance phenomenon is formed and the power transmission type becomes non-radiative. For this reason, a radiative problem, which may be caused by transmission of electric power by using electromagnetic waves, can be solved.

상기 공진 결합 방식은 위에서 기술된 바와 같이 낮은 주파수를 가지는 전자기파를 이용하여 전력을 전달하는 방식일 수 있다. 그러므로 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전송 코일(1111b)은 원칙적으로 전력을 전달하기 위한 자기장 또는 전자기파를 형성할 수 있지만 이하에서 공진 결합 방식에 대해서는 자기장 공진(magnetic resonance)측면, 즉, 자기장에 의한 전력 전달의 측면에서 기술하기로 한다.The resonance coupling method may be a method of transmitting electric power using an electromagnetic wave having a low frequency as described above. Therefore, in principle, the transmission coil 1111b of the wireless power transmission apparatus 100 can form a magnetic field or an electromagnetic wave for transmitting electric power. Hereinafter, the resonance coupling method will be described in terms of magnetic resonance, Will be described in terms of power delivery.

공진 주파수는, 예를 들어, 다음 수학식 1과 같은 수식에 의하여 결정될 수 있다.
The resonance frequency can be determined by, for example, the following equation (1).

Figure 112011051872469-pat00001
Figure 112011051872469-pat00001

여기서, 공진 주파수(f)는 회로 내의 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)에 의하여 결정된다. 코일을 사용하여 자기장을 형성하는 회로에 있어서 상기 인덕턴스는 상기 코일의 회전 수 등에 의하여 결정되고, 상기 커패시턴스는 상기 코일 사이의 간격, 면적 등에 의하여 결정될 수 있다. 상기 공진 주파수를 결정하기 위하여 상기 코일 외에 용량성 공진 형성 회로가 연결되도록 구성될 수도 있다.Here, the resonance frequency f is determined by the inductance L and the capacitance C in the circuit. In a circuit for forming a magnetic field using a coil, the inductance is determined by the number of revolutions of the coil and the like, and the capacitance can be determined by an interval, an area, or the like between the coils. And a capacitive resonance forming circuit may be connected to the coil to determine the resonance frequency.

도 6을 참조하면, 공진 결합 방식에 따라 무선으로 전력이 전송되는 실시 예들의 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 자기장이 형성되는 전송 코일(Tx coil)(1111b) 및 상기 전송 코일(1111b)와 연결되고 특정한 진동 주파수를 결정하기 위한 공진 형성 회로(1116)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 공진 형성 회로(1116)는 용량성 회로(capacitors)를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 전송 코일(1111b)의 인덕턴스 및 상기 공진 형성 회로(1116)의 커패시턴스를 기초로 상기 특정한 진동 주파수가 결정된다.Referring to FIG. 6, in the embodiments in which power is transmitted wirelessly according to the resonant coupling scheme, the power conversion unit 111 of the wireless power transmission apparatus 100 includes a transmission coil Tx coil And a resonance forming circuit 1116 connected to the transmission coil 1111b and for determining a specific oscillation frequency. The resonance forming circuit 1116 may be implemented using capacitors and the specific oscillation frequency is determined based on the inductance of the transmission coil 1111b and the capacitance of the resonance forming circuit 1116 .

상기 공진 형성 회로(1116)의 회로 소자의 구성은 상기 전력 변환부(111)가 자기장을 형성할 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 6과 같이 상기 전송 코일(1111b)과 병렬로 연결되는 형태로 제한되지 아니한다.The configuration of the circuit elements of the resonance forming circuit 1116 may be variously configured to form a magnetic field by the power converting unit 111 and may be formed in a form that is connected in parallel with the transmission coil 1111b .

또한, 상기 전자 기기(200)의 상기 전력 수신부(291)는 상기 무선 전력 전송장치(100)에서 형성된 자기장에 의하여 공진 현상이 일어날 수 있도록 구성된 공진 형성 회로(2912) 및 수신 코일(Rx coil)(2911b)을 포함한다. 즉, 상기 공진 형성 회로(2912)는 역시 용량성 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 공진 형성 회로(2912)는 상기 수신 코일(2911b)의 인덕턴스와 상기 공진 형성 회로(2912)의 커패시턴스를 기초로 결정되는 공진 주파수가 상기 형성된 자기장의 공진 주파수와 동일하도록 구성된다.The power receiving unit 291 of the electronic device 200 includes a resonance forming circuit 2912 and a receiving coil Rx coil 2912. The resonance forming circuit 2912 is configured to generate a resonance phenomenon by a magnetic field formed in the wireless power transmission apparatus 100 2911b. That is, the resonance forming circuit 2912 may be implemented using a capacitive circuit, and the resonance forming circuit 2912 may be formed based on the inductance of the receiving coil 2911b and the capacitance of the resonance forming circuit 2912 Is equal to the resonance frequency of the formed magnetic field.

상기 공진 형성 회로(2912)의 회로 소자의 구성은 상기 전력 수신부(291)가 상기 자기장에 의하여 공진이 일어날 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 도 6과 같이 상기 수신 코일(2911b)과 직렬로 연결되는 형태로 제한되지 아니한다.The configuration of the circuit elements of the resonance forming circuit 2912 may be variously configured so that the power receiving unit 291 may resonate with the magnetic field, and may be connected in series with the receiving coil 2911b as shown in FIG. But are not limited to.

상기 무선 전력 전송장치(100)에서의 상기 특정한 진동 주파수는 LTx, CTx를 가지고 상기 수학식 1을 이용하여 획득될 수 있다. 여기서, 상기 전자 기기(200)의 LRX 및 CRX를 상기 수학식 1에 대입한 결과가 상기 특정한 진동 주파수와 동일한 경우에 상기 전자 기기(200)에서는 공진이 일어난다.The specific vibration frequency in the wireless power transmission apparatus 100 may be obtained using Equation 1 with LTx, CTx. Here, resonance occurs in the electronic device 200 when the result of substituting LRX and CRX of the electronic device 200 into Equation 1 is equal to the specific vibration frequency.

공진 결합에 의한 무선 전력 전송 방식을 지원하는 실시 예들에 따르면, 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)가 각각 동일 주파수로 공진하는 경우 전자파가 근거리 전자장을 통해 전달되게 되므로, 주파수가 다르면 상기 기기간 에너지 전달이 없게 된다.According to embodiments that support the wireless power transmission scheme by resonance coupling, when the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200 resonate at the same frequency, electromagnetic waves are transmitted through the near field electromagnetic field, There is no energy transfer between the devices.

따라서, 상기 공진 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 주파수 특성에 따른 영향이 큰 반면, 각 코일을 포함하는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200) 사이의 배열 및 거리에 따른 영향은 유도 결합 방식에 비해 상대적으로 작다.Therefore, the efficiency of the wireless power transmission by the resonance coupling method is largely influenced by the frequency characteristics. On the other hand, the arrangement and distance between the wireless power transmission apparatus 100 including the coils and the electronic apparatus 200 The effect of the inductive coupling is relatively small compared to the inductive coupling method.

이하에서는, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 적용 가능한 공진 결합 방식의 무선 전력 전송장치 및 전자 기기의 구성에 대하여 구체적으로 설명된다.Hereinafter, a configuration of a resonant coupling type wireless power transmission apparatus and an electronic apparatus applicable to the embodiments disclosed herein will be described in detail.

도 7은 본 명세서에 개시된 실시 예들에서 채용 가능한 공진 방식의 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 구성의 일부를 예시적으로 나타낸 블록도이다.7 is a block diagram exemplarily showing a part of the configuration of the electronic apparatus 200 and the wireless power transmission apparatus 100 of the resonance type that can be employed in the embodiments disclosed herein.

도 7A를 참조하여 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함된 상기 전력 전달부(110)의 구성에 대하여 설명된다.The configuration of the power transmission unit 110 included in the wireless power transmission apparatus 100 will be described with reference to FIG. 7A.

상기 무선 전력 전송장치(100)의 상기 전력 변환부(111)는 전송 코일(Tx coil)(1111b), 인버터(1112) 및 공진 형성 회로(1116)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인버터(1112)는 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 형성 회로(1116)와 연결되도록 구성될 수 있다.The power conversion section 111 of the wireless power transmission apparatus 100 may be configured to include a transmission coil (Tx coil) 1111b, an inverter 1112, and a resonance forming circuit 1116. [ The inverter 1112 may be configured to be connected to the transmission coil 1111b and the resonance forming circuit 1116.

상기 전송 코일(1111b)은 유도 결합 방식에 따라 전력을 전달하기 위한 전송 코일(1111a)과 별도로 장착될 수 있으나, 하나의 단일 코일을 이용하여 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식으로 전력을 전달할 수도 있다.The transmission coil 1111b may be mounted separately from the transmission coil 1111a for transmitting electric power according to the inductive coupling scheme, but it may also transmit power using an inductive coupling scheme or a resonant coupling scheme using one single coil.

상기 전송 코일(1111b)은, 전술된 바와 같이, 전력을 전달하기 위한 자기장을 형성한다. 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 형성 회로(1116)는 교류 전원이 인가되면 진동이 발생할 수 있으며, 이 때 상기 전송 코일(1111b)의 인덕턴스 및 상기 공진 형성 회로(1116)의 커패시턴스를 기초로 진동 주파수가 결정될 수 있다. The transmission coil 1111b forms a magnetic field for transmitting electric power, as described above. The transmission coil 1111b and the resonance forming circuit 1116 may be vibrated when the AC power is applied and the vibration of the transmission coil 1111b and the resonance forming circuit 1116 may be generated based on the inductance of the transmission coil 1111b and the capacitance of the resonance forming circuit 1116, The frequency can be determined.

이를 위하여 상기 인버터(1112)는 상기 전원 공급부(190)로부터 얻은 직류 입력을 교류 파형으로 변형시키고, 상기 변형된 교류 전류가 상기 전송 코일(1111b) 및 상기 공진 형성 회로(1116)에 인가된다.For this purpose, the inverter 1112 transforms the DC input obtained from the power supply unit 190 into an AC waveform, and the transformed AC current is applied to the transmission coil 1111b and the resonance forming circuit 1116.

그 밖에, 상기 전력 변환부(111)는 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수 값을 변경시키기 위한 주파수 조절부(1117)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수는 수학식 1에 의하여 상기 전력 변환부(111)를 구성하는 회로내의 인덕턴스 및 커패시턴스를 기초로 결정되므로, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 인덕턴스 및/또는 커패시턴스가 변경되도록 상기 주파수 조절부(1117)를 제어함으로써 상기 전력 변환부(111)의 공진 주파수를 결정할 수 있다.In addition, the power conversion unit 111 may further include a frequency adjustment unit 1117 for changing the resonance frequency value of the power conversion unit 111. Since the resonance frequency of the power conversion unit 111 is determined based on the inductance and the capacitance in the circuit constituting the power conversion unit 111 according to Equation 1, the power transmission control unit 112 controls the inductance and / The resonance frequency of the power converter 111 can be determined by controlling the frequency adjuster 1117 so that the capacitance is changed.

어떤 실시 예들에서, 상기 주파수 조절부(1117)는 상기 공진 형성 회로(1116)에 포함된 커패시터 간의 거리를 조절하여 커패시턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 주파수 조절부(1117)가 상기 전송 코일(1111b)의 회전 수(number of turns) 또는 직경을 조절하여 인덕턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 주파수 조절부(1117)가 상기 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 결정하는 능동 소자들을 포함하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the frequency adjuster 1117 may be configured to include a motor that can adjust the distance between the capacitors included in the resonant forming circuit 1116 to change the capacitance. Also, in some embodiments, the frequency adjuster 1117 may be configured to include a motor that can change the inductance by adjusting the number of turns or the diameter of the transmission coil 1111b. Also, in some embodiments, the frequency adjuster 1117 may be configured to include active elements that determine the capacitance and / or inductance.

한편, 상기 전력 변환부(111)는 전력 센싱부(1115)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 센싱부(1115)의 동작에 대해서는 전술된 바와 동일하다.Meanwhile, the power conversion unit 111 may be configured to further include a power sensing unit 1115. The operation of the power sensing unit 1115 is the same as described above.

도 7B를 참조하여 상기 전자 기기(200)에 포함된 상기 전원 공급부(290)의 구성에 대하여 설명된다. 상기 전원 공급부(290)는, 전술된 바와 같이, 상기 수신 코일(Rx coil)(2911b) 및 공진 형성 회로(2912)를 포함하도록 구성될 수 있다.The configuration of the power supply unit 290 included in the electronic device 200 will be described with reference to FIG. 7B. The power supply 290 may be configured to include the receive coil (Rx coil) 2911b and the resonant forming circuit 2912, as described above.

그 외에도, 상기 전원 공급부(290)의 전력 수신부(291)는 공진 현상에 의하여 생성된 교류 전류를 직류로 변환시키는 정류 회로(2913)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 정류 회로(2913)는 전술된 바와 동일하게 구성될 수 있다.In addition, the power receiving unit 291 of the power supply unit 290 may be configured to further include a rectifying circuit 2913 that converts the alternating current generated by the resonance phenomenon to direct current. The rectifying circuit 2913 may be constructed in the same manner as described above.

그 밖에, 상기 전력 수신부(291)는 상기 전력 수신부(291)의 공진 주파수 값을 변경시키기 위한 주파수 조절부(2917)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 수신부(291)의 공진 주파수는 수학식 1에 의하여 상기 전력 수신부(291)를 구성하는 회로내의 인덕턴스 및 커패시턴스를 기초로 결정되므로, 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 인덕턴스 및/또는 커패시턴스가 변경되도록 상기 주파수 조절부(2917)를 제어함으로써 상기 전력 수신부(291)의 공진 주파수를 결정할 수 있다.In addition, the power receiving unit 291 may further include a frequency adjusting unit 2917 for changing the resonant frequency of the power receiving unit 291. Since the resonance frequency of the power receiving unit 291 is determined based on the inductance and the capacitance of the circuit constituting the power receiving unit 291 according to Equation 1, the power receiving control unit 292 determines that the inductance and / The resonance frequency of the power receiving unit 291 can be determined by controlling the frequency adjusting unit 2917 so that the resonance frequency of the power receiving unit 291 is changed.

어떤 실시 예들에서, 상기 주파수 조절부(2917)는 상기 공진 형성 회로(2912)에 포함된 커패시터 간의 거리를 조절하여 커패시턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 주파수 조절부(2917)가 상기 수신 코일(2911b)의 회전 수(number of turns) 또는 직경을 조절하여 인덕턴스를 변경시킬 수 있는 모터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 주파수 조절부(2917)가 상기 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 결정하는 능동 소자들을 포함하도록 구성될 수 있다.In some embodiments, the frequency adjuster 2917 may be configured to include a motor that can adjust the distance between the capacitors included in the resonant forming circuit 2912 to change the capacitance. In some embodiments, the frequency adjuster 2917 may be configured to include a motor that can change the inductance by adjusting the number of turns or the diameter of the receiving coil 2911b. Also, in some embodiments, the frequency adjuster 2917 may be configured to include active elements that determine the capacitance and / or inductance.

또한, 상기 전력 수신부(291)는 정류된 전원의 전압 및/또는 전류를 모니터링하는 전력 센싱부(2914)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 센싱부(2914)는 전술된 바와 동일하게 구성될 수 있다.The power receiving unit 291 may further include a power sensing unit 2914 for monitoring the voltage and / or current of the rectified power. The power sensing unit 2914 may be configured as described above.

도 8은 공진 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따라 전력을 수신하는 하나 이상의 전송 코일들을 가지도록 구성된 무선 전력 전송장치의 블록도이다.8 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus configured to have one or more transmission coils that receive power in accordance with embodiments that support a resonant coupling scheme.

도 8을 참조하면, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100)의 전력 변환부(111)는 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n) 및 각 전송 코일들과 연결된 공진 형성 회로(1116-1 내지 1116-n)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부(111)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n) 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)(1113)를 더 포함할 수 있다. 8, the power conversion section 111 of the wireless power transmission apparatus 100 according to the embodiments disclosed herein includes one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n and a plurality of transmission coils And may include resonance forming circuits 1116-1 through 1116-n. The power conversion unit 111 may further include a multiplexer 1113 for establishing and releasing a connection of some of the one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n .

상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)은 동일한 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)의 일부가 서로 다른 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있으며, 이는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)과 각각 연결된 상기 공진 형성 회로(1116-1 내지 1116-n)들이 어떠한 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 갖는지에 따라 결정된다.The one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n may be set to have the same resonance frequency. In some embodiments, a portion of the one or more transmission coils 1111b-1 through 1111b-n may be set to have different resonant frequencies, which may include one or more of the transmission coils 1111b-1 through 1111b- And the resonance forming circuits 1116-1 through 1116-n, respectively, which are connected to the resonance forming circuits 1116-1 through 1116-n, respectively, have any inductance and / or capacitance.

한편, 상기 하나 이상의 전송코일들(1111b-1 내지 1111b-n)을 포함하도록 구성된 무선 전력 전송장치(100)의 활동 영역 또는 감지 영역에 하나 이상의 전자 기기(200)들이 배치된 경우, 상기 전력 송신 제어부(112)는 전자 기기 별로 다른 공진 결합 관계에 놓이도록 상기 다중화기(1113)를 제어할 수 있다. 이로 인하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 각각 다른 코일을 이용하여 무선 전력 신호를 형성함으로써 하나 이상의 전자 기기들에게 무선으로 전력을 전달할 수 있다. On the other hand, when one or more electronic devices 200 are disposed in the active area or sensing area of the wireless power transmission device 100 configured to include the one or more transmission coils 1111b-1 to 1111b-n, The control unit 112 may control the multiplexer 1113 so as to be placed in a different resonant coupling relationship with respect to each electronic device. Accordingly, the wireless power transmission apparatus 100 can wirelessly transmit power to one or more electronic devices by forming wireless power signals using different coils.

또한, 상기 전력 송신 제어부(112)는 상기 전자 기기들에 대응되는 코일들에 대하여 각각 다른 특성을 가진 전원이 공급되도록 설정할 수 있다. 이 경우 상기 무선 전력 전송장치(100)는 전자 기기 별로 다른 전력 전달 방식, 공진 주파수, 효율, 특성 등을 설정하여 전력을 전달할 수 있다. 하나 이상의 전자 기기들을 위한 전력 전달에 대하여 도 28을 참조하여 후술된다.Also, the power transmission control unit 112 may be configured to supply power having different characteristics to the coils corresponding to the electronic apparatuses. In this case, the wireless power transmission apparatus 100 can transmit power by setting different power transmission modes, resonance frequencies, efficiencies, characteristics, and the like for each electronic device. Power delivery for one or more electronic devices is described below with reference to FIG.

이를 위하여, 상기 주파수 조절부(1117)는 상기 하나 이상의 전송 코일들(1111b-1 내지 1111b-n)과 각각 연결된 상기 공진 형성 회로(1116-1 내지 1116-n)들의 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 변경시킬 수 있도록 구성될 수 있다.To this end, the frequency adjuster 1117 may change the inductance and / or capacitance of the resonance forming circuits 1116-1 through 1116-n, respectively, connected to the one or more transmission coils 1111b-1 through 1111b-n . ≪ / RTI >

한편, 이하에서는 무선 충전기의 형태로 구현된 상기 무선 전력 전송장치의 예가 설명된다.Meanwhile, an example of the wireless power transmission apparatus implemented in the form of a wireless charger will be described below.

도 9는 도 2의 (a)에 도시된 구성 외에 추가적인 구성을 더 포함하는 무선 전력 전송장치를 나타낸 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram showing a wireless power transmission apparatus further including an additional configuration in addition to the configuration shown in FIG. 2 (a).

도 9를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 전술된 상기 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식 중 하나 이상을 지원하는 전력 전달부(110) 및 전원 공급부(190)외에, 센서부(120), 통신부(130), 출력부(140), 메모리(150) 및 제어부(180)를 더 포함할 수 있다.9, the wireless power transmission apparatus 100 includes a power transmission unit 110 and a power supply unit 190 that support at least one of the inductive coupling method and the resonant coupling method described above, And may further include a sensor unit 120, a communication unit 130, an output unit 140, a memory 150, and a control unit 180.

상기 제어부(180)는 상기 전력 변환부(110), 상기 센서부(120), 상기 통신부(130), 상기 출력부(140), 상기 메모리(150) 및 상기 전원 공급부(190)를 제어한다.The control unit 180 controls the power conversion unit 110, the sensor unit 120, the communication unit 130, the output unit 140, the memory 150, and the power supply unit 190.

상기 제어부(180)는 도 2를 참조하여 설명된 상기 전력 변환부(110) 내의 전력 송신 제어부(112)와 별도의 모듈로 구현되거나 단일 모듈로 구현될 수 있다.The control unit 180 may be realized as a separate module from the power transmission control unit 112 in the power conversion unit 110 described with reference to FIG. 2, or may be implemented as a single module.

상기 센서부(120)는 상기 전자 기기(200)의 위치를 감지하는 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 센서부(120)가 감지한 위치 정보는 상기 전력 변환부(110)가 효율적으로 전력을 전달할 수 있도록 사용될 수 있다. The sensor unit 120 may be configured to include a sensor for sensing the position of the electronic device 200. The position information sensed by the sensor unit 120 may be used to allow the power conversion unit 110 to efficiently transmit power.

예컨대, 유도 결합 방식을 지원하는 실시 예들에 따른 무선 전력 전달의 경우, 상기 센서부(120)는 위치 감지부(detection unit)로 동작할 수 있으며, 상기 센서부(120)가 감지한 위치 정보는 상기 전력 변환부(110) 내의 상기 전송 코일(1111a)을 이동 또는 회전 시키기 위해 사용될 수 있다.For example, in the case of wireless power transmission according to embodiments that support inductive coupling, the sensor unit 120 may operate as a position sensing unit, and the position information sensed by the sensor unit 120 may be And may be used to move or rotate the transmission coil 1111a in the power conversion unit 110. [

또한, 예를 들어, 전술된 하나 이상의 전송 코일을 포함하여 이루어진 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)의 위치 정보를 기초로 상기 하나 이상의 전송 코일들 중 상기 전자 기기(200)의 수신 코일과 유도 결합 관계 또는 공진 결합 관계에 놓일 수 있는 코일들을 결정할 수 있다.Further, for example, the wireless power transmission apparatus 100 according to embodiments including one or more of the above-described transmission coils may be configured to transmit, based on position information of the electronic device 200, It is possible to determine coils that can be placed in an inductive coupling relationship or a resonant coupling relationship with the receiving coils of the coil 200. [

한편, 상기 센서부(120)는 상기 전자 기기(200)가 충전이 가능한 영역으로 접근하는지 여부를 모니터링 하도록 구성될 수도 있다. 상기 센서부(120)의 접근 여부 감지 기능은 상기 전력 전달부(110) 내의 전력 송신 제어부(112)가 상기 전자 기기(200)의 접근 여부를 감지하는 기능과 별도로 또는 서로 결합되어 수행될 수 있다.Meanwhile, the sensor unit 120 may be configured to monitor whether the electronic device 200 is approaching a chargeable area. The accessibility detection function of the sensor unit 120 may be performed separately or in combination with the function of the power transmission control unit 112 in the power transmission unit 110 to detect whether the electronic device 200 is approaching .

상기 통신부(130)는 상기 전자 기기(200)와 유무선 데이터 통신을 수행한다. 상기 통신부(130)는 BluetoothTM, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band), Wireless USB, NFC(Near Field Communication), Wireless LAN 중 어느 하나 이상을 위한 전자 부품을 포함할 수 있다.The communication unit 130 performs wire / wireless data communication with the electronic device 200. The communication unit 130 may include electronic components for at least one of BluetoothTM, Zigbee, Ultra Wide Band (UWB), Wireless USB, Near Field Communication (NFC), and Wireless LAN.

상기 출력부(140)는 디스플레이부(141) 및 음향 출력부(142) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 디스플레이부(141)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부(141)는 상기 제어부(180)의 제어에 따라 충전 상태를 표시할 수 있다.The output unit 140 includes at least one of a display unit 141 and an audio output unit 142. The display unit 141 may be a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED) a flexible display, and a 3D display. The display unit 141 may display a state of charge according to the control of the controller 180.

상기 메모리(150)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 인터넷(Internet)상에서 상기 메모리(150)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 상기 메모리(150)에는 상기 무선 전력 전송장치(100)의 전술된 기능들을 수행하는 프로그램 또는 명령들이 저장될 수 있다. 상기 제어부(180)는 무선으로 전력을 전송하기 위하여 상기 메모리(150)에 저장된 프로그램 또는 명령들을 수행할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)에 포함된 다른 구성 요소들(예컨대, 제어부(180))이 상기 메모리(150)를 액세스하기 위해서 메모리 컨트롤러(미도시)를 이용할 수 있다.The memory 150 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory) (Random Access Memory), a static random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a programmable read-only memory (PROM) A magnetic disk, and / or an optical disk. The wireless power transmission apparatus 100 may operate in association with a web storage that performs a storage function of the memory 150 on the Internet. The memory 150 may store programs or commands that perform the above-described functions of the wireless power transmission apparatus 100. [ The controller 180 may execute programs or commands stored in the memory 150 to transmit power wirelessly. Other components (e.g., controller 180) included in the wireless power transmission apparatus 100 may use a memory controller (not shown) to access the memory 150. [

이상 개시된 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치의 구성은 무선 충전기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 도킹 스테이션(docking station), 단말기 크래들 장치(cradle device), 기타 전자 장치 등과 같은 장치에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.The configuration of the wireless power transmission apparatus according to the embodiments disclosed herein may be applied to devices such as a docking station, a cradle device, and other electronic devices, May be readily apparent to those skilled in the art.

도 10은 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따른 전자 기기(200)가 이동 단말기 형태로 구현된 경우의 구성을 나타낸다.10 shows a configuration in which the electronic device 200 according to the embodiments disclosed herein is implemented in the form of a mobile terminal.

상기 이동통신 단말기(200)는 도 2, 도 4 또는 도 7에 도시된 전원 공급부(290)를 포함한다.The mobile communication terminal 200 includes the power supply unit 290 shown in FIG. 2, FIG. 4, or FIG.

그리고, 상기 단말기(200)는 무선 통신부(210), A/V(Audio/Video) 입력부(220), 사용자 입력부(230), 센싱부(240), 출력부(250), 메모리(260), 인터페이스부(270), 제어부(280)를 더 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말기가 구현될 수도 있다.The terminal 200 includes a wireless communication unit 210, an audio / video input unit 220, a user input unit 230, a sensing unit 240, an output unit 250, a memory 260, An interface unit 270, and a control unit 280. The components shown in Fig. 10 are not essential, and a terminal having more or fewer components may be implemented.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in order.

무선 통신부(210)는 단말기(200)와 무선 통신 시스템 사이, 단말기(200)와 단말기(200)가 위치한 네트워크 사이, 또는 단말기(200)와 상기 무선 전력 전송장치(100) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(210)는 방송 수신 모듈(211), 이동통신 모듈(212), 무선 인터넷 모듈(213), 근거리 통신 모듈(214) 및 위치정보 모듈(215) 등을 포함할 수 있다.The wireless communication unit 210 can perform wireless communication between the terminal 200 and the wireless communication system or between the terminal 200 and the network where the terminal 200 is located or between the terminal 200 and the wireless power transmission apparatus 100 One or more modules. For example, the wireless communication unit 210 may include a broadcast receiving module 211, a mobile communication module 212, a wireless Internet module 213, a short distance communication module 214, and a location information module 215 .

방송 수신 모듈(211)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 센터로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.The broadcast receiving module 211 receives broadcast signals and / or broadcast-related information from an external broadcast center through a broadcast channel.

상기 방송 채널은 위성 채널 및 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 센터는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. The broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel. The broadcast center may be a server for generating and transmitting broadcast signals and / or broadcast-related information, or a server for receiving broadcast signals and / or broadcast-related information generated by the broadcast center and transmitting the generated broadcast signals and / or broadcast- related information. The broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, a data broadcast signal, and a broadcast signal in which a data broadcast signal is combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(212)에 의해 수신될 수 있다.The broadcast-related information may refer to a broadcast channel, a broadcast program, or information related to a broadcast service provider. The broadcast-related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 212.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.The broadcast-related information may exist in various forms. For example, an EPG (Electronic Program Guide) of DMB (Digital Multimedia Broadcasting) or an ESG (Electronic Service Guide) of Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H).

상기 방송 수신 모듈(211)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(211)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.For example, the broadcast receiving module 211 may be a Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial (DMB-T), a Digital Multimedia Broadcasting-Satellite (DMB-S), a Media Forward Link Only (DVF-H) And a Digital Broadcasting System (ISDB-T) (Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial). Of course, the broadcast receiving module 211 may be adapted to other broadcasting systems as well as the digital broadcasting system described above.

방송 수신 모듈(211)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(260)에 저장될 수 있다.The broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 211 may be stored in the memory 260.

이동통신 모듈(212)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The mobile communication module 212 transmits and receives a radio signal to at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network. The wireless signal may include various types of data depending on a voice call signal, a video call signal or a text / multimedia message transmission / reception.

무선 인터넷 모듈(213)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 단말기(200)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. The wireless Internet module 213 is a module for wireless Internet access, and may be built in or externally attached to the terminal 200. WLAN (Wi-Fi), Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and the like can be used as wireless Internet technologies.

근거리 통신 모듈(214)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 무선의 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth ), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee  등이 이용될 수 있다. 한편, 유선의 근거리 통신으로는 USB(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 썬더볼트(ThunderboltTM) 등이 이용될 수 있다.The short range communication module 214 is a module for short range communication. Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, etc. can be used as a short range communication technology. Meanwhile, USB (Universal Serial Bus), IEEE 1394, Thunderbolt (TM), or the like can be used as the near-field communication of the wire.

상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 상기 무선 전력 전송장치(100)와 데이터 통신 연결을 수립할 수 있다.The wireless Internet module 213 or the local area communication module 214 may establish a data communication connection with the wireless power transmission apparatus 100.

상기 수립된 데이터 통신을 통해, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 무선으로 전력을 전달하는 중에, 출력할 오디오 신호가 있는 경우, 상기 오디오 신호를 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 수립된 데이터 통신을 통해, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 디스플레이할 정보가 있는 경우, 상기 정보를 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 또는, 상기 수립된 데이터 통신을 통해, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 상기 무선 전력 전송장치(100)에 내장된 마이크를 통해 입력되는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 또한, 상기 무선 인터넷 모듈(213) 또는 상기 근거리 통신 모듈(214)은 상기 이동 단말기(200)의 식별 정보(예컨대, 휴대폰인 경우 전화 번호, 또는 기기명)를 상기 수립된 데이터 통신을 통해 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. Through the established data communication, when there is an audio signal to be output while the wireless Internet module 213 or the short-range communication module 214 is transmitting power wirelessly, the audio signal is transmitted through the short- To the wireless power transmission apparatus 100. The wireless Internet module 213 or the local area communication module 214 may transmit the information to the wireless power transmission apparatus 100 through the established data communication. Alternatively, through the established data communication, the wireless Internet module 213 or the short-range communication module 214 may receive an audio signal input through a microphone built in the wireless power transmission apparatus 100. [ The wireless Internet module 213 or the local area communication module 214 may transmit identification information (e.g., a telephone number or a device name in the case of a mobile phone) of the mobile terminal 200 to the wireless power To the transmission apparatus 100.

위치정보 모듈(215)은 단말의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.The position information module 215 is a module for acquiring the position of the terminal, for example, a Global Position System (GPS) module.

도 10을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(220)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(221)와 마이크(222) 등이 포함될 수 있다. 카메라(221)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(251)에 표시될 수 있다.Referring to FIG. 10, an A / V (Audio / Video) input unit 220 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera 221 and a microphone 222. The camera 221 processes an image frame such as a still image or a moving image obtained by the image sensor in the video communication mode or the photographing mode. The processed image frame can be displayed on the display unit 251. [

카메라(221)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(260)에 저장되거나 무선 통신부(210)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(221)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.The image frame processed by the camera 221 may be stored in the memory 260 or may be transmitted to the outside via the wireless communication unit 210. [ At least two cameras 221 may be provided depending on the use environment.

마이크(222)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(212)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(222)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.The microphone 222 receives an external sound signal by a microphone in a communication mode, a recording mode, a voice recognition mode, or the like, and processes it as electrical voice data. The processed voice data may be converted into a form that can be transmitted to the mobile communication base station through the mobile communication module 212 when the voice data is in the call mode, and output. Various noise elimination algorithms may be implemented in the microphone 222 to remove noise generated in receiving an external sound signal.

사용자 입력부(230)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(230)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. The user input unit 230 generates input data for a user to control the operation of the terminal. The user input unit 230 may include a key pad dome switch, a touch pad (static / static), a jog wheel, a jog switch, and the like.

센싱부(240)는 근접센서(241), 압력센서(242), 및 모션 센서(243) 등을 포함할 수 있다. 상기 근접센서(241)는 이동 단말기(200)로 접근하는 물체나, 이동 단말기(200)의 근방에 존재하는 물체의 유무 등을 기계적 접촉이 없이 검출할 수 있도록 한다. 상기 근접센서(241)는, 교류자계의 변화나 정자계의 변화를 이용하거나, 혹은 정전용량의 변화율 등을 이용하여 근접물체를 검출할 수 있다. 상기 근접센서(241)는 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The sensing unit 240 may include a proximity sensor 241, a pressure sensor 242, a motion sensor 243, and the like. The proximity sensor 241 can detect an object approaching the mobile terminal 200 or the presence of an object in the vicinity of the mobile terminal 200 without mechanical contact. The proximity sensor 241 can detect a nearby object by using the change of the alternating magnetic field or the change of the static magnetic field, or the rate of change of the capacitance. The proximity sensor 241 may include two or more sensors according to the configuration.

상기 압력센서(242)는 이동 단말기(200)에 압력이 가해지는지 여부와, 그 압력의 크기 등을 검출할 수 있다. 상기 압력센서(242)는 사용환경에 따라 이동 단말기(200)에서 압력의 검출이 필요한 부위에 설치될 수 있다. 만일, 압력센서(242)가 디스플레이부(251)에 설치되는 경우, 상기 압력센서(242)에서 출력되는 신호에 따라, 상기 디스플레이부(251)를 통한 터치 입력과, 터치 입력보다 더 큰 압력이 가해지는 압력터치 입력을 식별할 수 있다. 또한, 상기 압력센서(242)에서 출력되는 신호에 따라, 압력터치 입력시 상기 디스플레이부(251)에 가해지는 압력의 크기도 알 수 있다.The pressure sensor 242 can detect whether pressure is applied to the mobile terminal 200, the magnitude of the pressure, and the like. The pressure sensor 242 may be installed at a position where the pressure of the mobile terminal 200 needs to be detected according to the use environment. If the pressure sensor 242 is installed on the display unit 251, a touch input through the display unit 251 and a pressure greater than a touch input To identify the applied pressure touch input. In addition, the magnitude of the pressure applied to the display unit 251 when the pressure touch is input can be determined according to the signal output from the pressure sensor 242.

상기 모션 센서(243)는 가속도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 이동 단말기(200)의 위치나 움직임 등을 감지한다. 상기 모션 센서(243)에 사용될 수 있는 가속도 센서는 어느 한 방향의 가속도 변화에 대해서 이를 전기 신호로 바꾸어 주는 소자이다. 가속도 센서는 보통 2축이나 3축을 하나의 패키지에 실장하여 구성되며, 사용 환경에 따라서는 Z축 한 축만 필요한 경우도 있다. 따라서, 어떤 이유로 Z축 방향 대신 X축 또는 Y축 방향의 가속도 센서를 써야 할 경우에는 별도의 조각 기판을 사용하여 가속도 센서를 주 기판에 세워서 실장할 수도 있다. 또한, 상기 자이로 센서는 회전 운동을 하는 이동 단말기(200)의 각속도를 측정하는 센서로서, 각 기준 방향에 대한 회전된 각도를 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 자이로 센서는 3개 방향의 축을 기준으로 한 각각의 회전 각도, 즉 방위각(azimuth), 피치(pitch) 및 롤(roll)을 감지할 수 있다.The motion sensor 243 detects the position or movement of the mobile terminal 200 using an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like. An acceleration sensor that can be used in the motion sensor 243 is an element that converts an acceleration change in one direction into an electric signal. Acceleration sensors are usually constructed by mounting two or three axes in one package. Depending on the usage environment, only one axis of Z axis is required. Therefore, when the acceleration sensor in the X-axis direction or the Y-axis direction is used instead of the Z-axis direction for some reason, the acceleration sensor may be mounted on the main substrate by using a separate piece substrate. In addition, the gyro sensor is a sensor for measuring the angular velocity of the mobile terminal 200, which is rotating, and can sense a rotated angle with respect to each reference direction. For example, the gyro sensor may sense azimuth, pitch and roll angles based on axes in three directions.

출력부(250)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(251), 음향 출력 모듈(252), 알람부(253), 및 햅틱 모듈(254) 등이 포함될 수 있다.The output unit 250 includes a display unit 251, an audio output module 252, an alarm unit 253, a haptic module 254, and the like, for generating output related to visual, auditory, .

디스플레이부(251)는 단말기(200)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 단말가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 단말기(200)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다. The display unit 251 displays (outputs) information processed by the terminal 200. [ For example, when the terminal is in the call mode, a UI (User Interface) or a GUI (Graphic User Interface) associated with a call is displayed. When the terminal 200 is in the video communication mode or the photographing mode, the photographed and / or received image, UI, or GUI is displayed.

디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The display unit 251 may be a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED) display, and a 3D display.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(251)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(251)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.Some of these displays may be transparent or light transmissive so that they can be seen through. This can be referred to as a transparent display, and a typical example of the transparent display is TOLED (Transparent OLED) and the like. The rear structure of the display unit 251 may also be of a light transmission type. With this structure, the user can see an object located behind the terminal body through the area occupied by the display unit 251 of the terminal body.

단말기(200)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(251)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 단말기(200)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다. There may be two or more display units 251 according to the embodiment of the terminal 200. For example, in the terminal 200, a plurality of display units may be spaced apart from one another or may be disposed integrally with each other, or may be disposed on different surfaces.

디스플레이부(251)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(251)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.(Hereinafter, referred to as a 'touch screen') in which a display unit 251 and a sensor (hereinafter, referred to as a 'touch sensor') for sensing a touch operation form a mutual layer structure, It can also be used as an input device. The touch sensor may have the form of, for example, a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.

터치 센서는 디스플레이부(251)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(251)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. The touch sensor may be configured to convert a change in a pressure applied to a specific portion of the display portion 251 or a capacitance generated in a specific portion of the display portion 251 to an electrical input signal. The touch sensor can be configured to detect not only the position and area to be touched but also the pressure at the time of touch.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(280)로 전송한다. 이로써, 제어부(280)는 디스플레이부(251)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.If there is a touch input to the touch sensor, the corresponding signal (s) is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal (s) and transmits the corresponding data to the control unit 280. Thus, the control unit 280 can know which area of the display unit 251 is touched or the like.

상기 터치스크린에 의해 감싸지는 단말의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(241)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다. A proximity sensor 241 may be disposed in an inner region of the terminal to be wrapped by the touch screen or in the vicinity of the touch screen. The proximity sensor refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or a nearby object without mechanical contact using the force of an electromagnetic field or infrared rays. The proximity sensor has a longer life span than the contact sensor and its utilization is also high.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.Examples of the proximity sensor include a transmission type photoelectric sensor, a direct reflection type photoelectric sensor, a mirror reflection type photoelectric sensor, a high frequency oscillation type proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor. And to detect the proximity of the pointer by the change of the electric field along the proximity of the pointer when the touch screen is electrostatic. In this case, the touch screen (touch sensor) may be classified as a proximity sensor.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the act of recognizing that the pointer is positioned on the touch screen while the pointer is not in contact with the touch screen is referred to as "proximity touch & The act of actually touching the pointer on the screen is called "contact touch. &Quot; The position where the pointer is proximately touched on the touch screen means a position where the pointer is vertically corresponding to the touch screen when the pointer is touched.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다. The proximity sensor detects a proximity touch and a proximity touch pattern (e.g., a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, a proximity touch movement state, and the like). Information corresponding to the detected proximity touch operation and the proximity touch pattern may be output on the touch screen.

음향 출력 모듈(252)은 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(210)로부터 수신되거나 메모리(260)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(252)은 단말기(200)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(252)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The audio output module 252 can output audio data received from the wireless communication unit 210 or stored in the memory 260 in a call signal reception mode, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, The sound output module 252 also outputs sound signals related to functions (e.g., call signal reception sound, message reception sound, etc.) performed in the terminal 200. [ The sound output module 252 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.

알람부(253)는 단말기(200)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 단말에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(253)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(251)나 음성 출력 모듈(252)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(251,252)은 알람부(253)의 일부로 분류될 수도 있다.The alarm unit 253 outputs a signal for notifying the terminal 200 of an event occurrence. Examples of events that occur in the terminal include call signal reception, message reception, key signal input, touch input, and the like. The alarm unit 253 may output a signal for informing occurrence of an event in a form other than the video signal or the audio signal, for example, vibration. The video signal or the audio signal may be output through the display unit 251 or the audio output module 252 so that they may be classified as a part of the alarm unit 253.

햅틱 모듈(haptic module)(254)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(254)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(254)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다. The haptic module 254 generates various tactile effects that the user can feel. A typical example of the haptic effect generated by the haptic module 254 is vibration. The intensity and pattern of the vibration generated by the hit module 254 and the like are controllable. For example, different vibrations may be synthesized and output or sequentially output.

햅틱 모듈(254)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다. In addition to vibration, the haptic module 254 can be used for a variety of applications including, but not limited to, a pin arrangement vertically moving with respect to the contact skin surface, a spraying force or suction force of the air through the injection port or the suction port, And various tactile effects such as an effect of reproducing a cold sensation using an endothermic or exothermic element can be generated.

햅틱 모듈(254)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(254)은 단말기(200)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The haptic module 254 can be implemented not only to transmit the tactile effect through direct contact but also to allow the user to feel the tactile effect through the muscular sensation of the finger or arm. The haptic module 254 may include two or more haptic modules according to the configuration of the terminal 200.

메모리(260)는 제어부(280)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(260)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 260 may store a program for the operation of the control unit 280 and temporarily store input / output data (e.g., a phone book, a message, a still image, a moving picture, etc.). The memory 260 may store data on vibration and sound of various patterns output when a touch is input on the touch screen.

어떤 실시 예들에서는, 메모리(260)에 운영 체제(Operating System)(미도시), 무선통신부(210) 기능을 수행하는 모듈, 사용자 입력부(230)와 함께 동작하는 모듈, A/V 입력부(220)와 함께 동작하는 모듈, 출력부(250)와 함께 동작하는 모듈을 포함하는 소프트웨어 컴포넌트들이 저장될 수 있다. 상기 운영 체제(예를 들어, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS, Chrome, Symbian, iOS, Android, VxWorks 또는 기타 임베디드 운영체제)는 메모리 관리, 전력 관리 등과 같이 시스템 작업(tasks)들을 제어하기 위한 다양한 소프트웨어 컴포넌트들 및/또는 드라이버들을 포함할 수 있다.In some embodiments, the memory 260 may include an operating system (not shown), a module that performs the function of the wireless communication unit 210, a module that operates in conjunction with the user input unit 230, an A / V input unit 220, A module that operates in conjunction with the output module 250, and a module that operates in conjunction with the output module 250. The operating system (e.g., LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS, Chrome, Symbian, iOS, Android, VxWorks or other embedded operating systems) provides various software for controlling system tasks such as memory management, power management, Components and / or drivers.

또한, 상기 메모리(260)는 무선 전력 전송 또는 무선 충전과 관련된 설정 프로그램을 저장할 수 있다. 상기 설정 프로그램은 상기 제어부(280)에 의하여 실행될 수 있다.The memory 260 may also store a configuration program associated with wireless power transmission or wireless charging. The setting program may be executed by the control unit 280. [

또한, 상기 메모리(260)는 어플리케이션 제공 서버(예: 앱스토어)로부터 다운로드한 무선 전력 전송(또는 무선 충전)과 관련된 어플리케이션(application)을 저장할 수 있다. 상기 무선 전력 전송 관련 어플리케이션은 무선 전력 전송을 제어하기 위한 프로그램으로, 상기 전자 기기(200)는 해당 프로그램을 통해 상기 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선으로 전력을 수신하거나 상기 무선 전력 전송장치(100)와 데이터 통신을 위한 연결을 수립할 수 있다.In addition, the memory 260 may store an application related to wireless power transmission (or wireless charging) downloaded from an application providing server (e.g., an application store). The wireless power transmission related application is a program for controlling wireless power transmission, and the electronic device 200 receives power wirelessly from the wireless power transmission apparatus 100 via the corresponding program, ) And a data communication link.

메모리(260)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 xD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 단말기(200)는 인터넷(Internet)상에서 상기 메모리(260)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.The memory 260 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (e.g., SD or xD memory), a RAM (Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM A disk, and / or an optical disk. The terminal 200 may operate in association with a web storage that performs the storage function of the memory 260 on the Internet.

인터페이스부(270)는 단말기(200)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(270)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(270)에 포함될 수 있다. The interface unit 270 serves as a path for communication with all external devices connected to the terminal 200. The interface unit 270 receives data from an external device or supplies power to each component in the terminal 200 or transmits data in the terminal 200 to an external device. For example, a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device having an identification module, an audio I / O port, A video input / output (I / O) port, an earphone port, and the like may be included in the interface unit 270.

식별 모듈은 단말기(200)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identity Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(200)와 연결될 수 있다. The identification module is a chip for storing various information for authenticating the usage right of the terminal 200 and includes a user identification module (UIM), a subscriber identity module (SIM), a universal user authentication module A Subscriber Identity Module (USIM), and the like. Devices with identification modules (hereinafter referred to as "identification devices") can be manufactured in a smart card format. Accordingly, the identification device can be connected to the terminal 200 through the port.

상기 인터페이스부는 단말기(200)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 단말기(200)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 단말로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 단말가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.When the terminal 200 is connected to an external cradle, the interface unit may be a path through which the power from the cradle is supplied to the terminal 200, or various command signals input from the cradle by the user are transmitted to the terminal . The various command signals input from the cradle or the power source may be operated as a signal for recognizing that the terminal is correctly mounted on the cradle.

제어부(controller, 280)는 통상적으로 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(280)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(281)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(281)은 제어부(280) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(280)와 별도로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 제어부(180)는 도 2를 참조하여 설명된 상기 전원 공급부(290) 내의 전력 수신 제어부(292)와 별도의 모듈로 구현되거나 단일 모듈로 구현될 수 있다.The controller 280 typically controls the overall operation of the terminal. For example, voice communication, data communication, video communication, and the like. The control unit 280 may include a multimedia module 281 for multimedia playback. The multimedia module 281 may be implemented in the control unit 280 or may be implemented separately from the control unit 280. Also, the controller 180 may be implemented as a separate module from the power receiving controller 292 in the power supply unit 290 described with reference to FIG. 2, or may be implemented as a single module.

상기 제어부(280)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.The control unit 280 may perform pattern recognition processing to recognize handwriting input or drawing input performed on the touch screen as characters and images, respectively.

상기 제어부(280)는 사용자 입력 또는 내부 입력에 따라 유선 충전 또는 무선 충전을 수행한다. 여기서, 내부 입력은 단말기 내부의 2차코일에서 생성되는 유도 전류가 감지되었음을 알리는 신호이다.The control unit 280 performs wired charging or wireless charging according to a user input or an internal input. Herein, the internal input is a signal indicating that the induced current generated in the secondary coil in the terminal is detected.

전술한 무선 충전이 이루어질 경우, 상기 제어부(280)가 각 구성 요소를 제어하는 동작에 관해서는 이하 도 14의 동작 상태를 참조하여 상세하게 설명된다. 전술된 바와 같이, 상기 전원 공급부(290) 내의 전력 수신 제어부(292)는 상기 제어부(280)에 포함되어 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 상기 전력 수신 제어부(292)에 의한 동작은 상기 제어부(280)가 수행하는 것으로 이해될 수 있다.The operation of the control unit 280 to control the respective components when the above-described wireless charging is performed will be described in detail with reference to the operation state in FIG. As described above, the power reception control unit 292 in the power supply unit 290 may be included in the control unit 280, and operation by the power reception control unit 292 may be performed by the control unit 280 ) Can be understood as being performed.

전원 공급부(290)는 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원 및/또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 290 receives an external power supply and / or an internal power supply under the control of the controller 280 and supplies power necessary for operation of the respective components.

전원공급부(290)는 단말기(200)의 각 구성요소로 전원을 공급하는 배터리(299)를 구비하며, 상기 배터리(299)를 유선 또는 무선 충전하기 위한 충전부(298)를 포함할 수 있다.The power supply unit 290 may include a battery 299 for supplying power to each component of the terminal 200 and may include a charging unit 298 for wired or wirelessly charging the battery 299.

본 명세서는 무선으로 전력을 수신하는 장치로서 이동 단말을 예로서 개시하고 있으나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.Although the present specification discloses a mobile terminal as an example of a device for receiving power wirelessly, the configuration according to the embodiments described herein may be applied to a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, It will be readily apparent to those skilled in the art that the present invention may be applied to the present invention.

도 11은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달에 있어서 무선 전력 신호의 변조 및 복조를 통하여 무선 전력 전송장치와 전자 기기 사이에 패킷을 송수신하는 개념을 도시한다.11 illustrates a concept of transmitting and receiving packets between a wireless power transmission device and an electronic device through modulation and demodulation of a wireless power signal in wireless power transmission in accordance with the embodiments disclosed herein.

도 11A를 참조하면, 상기 전력 변환부(111)에 의하여 형성되는 상기 무선 전력 신호는 자기장(magnetic field) 또는 전자기장(electro-magnetic field) 내에서 폐루프(closed-loop)를 형성하므로, 상기 전자 기기(200)가 상기 무선 전력 신호를 수신하는 중에 상기 무선 전력 신호를 변조(modulation)하는 경우 상기 무선 전력 전송장치(100)는 변조된 무선 전력 신호를 감지할 수 있다. 상기 변복조부(113)는 상기 감지된 무선 전력 신호를 복조(demodulation)하고, 복조된 무선 전력 신호로부터 상기 패킷을 디코딩(decoding)할 수 있다.11A, since the wireless power signal formed by the power conversion unit 111 forms a closed-loop in a magnetic field or an electro-magnetic field, When the device 200 modulates the wireless power signal while receiving the wireless power signal, the wireless power transmission device 100 may sense the modulated wireless power signal. Demodulation unit 113 demodulates the detected radio power signal and can decode the packet from the demodulated radio power signal.

한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)와 상기 전자 기기(200) 간의 통신에 사용되는 변조 방법은 진폭 변조(Amplitude Modulation)일 수 있다. 전술된 바와 같이, 상기 진폭 변조 방식은 상기 전력 변환부(111)가 형성한 무선 전력 신호(10a)의 진폭을 상기 전자 기기(200) 측의 변복조부(293)가 변경시켜 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 변복조부(293)가 상기 변조된 무선 전력 신호(10b)의 진폭을 검출하는 백스캐터 변조(backscatter modulation) 방식일 수 있다. Meanwhile, a modulation method used for communication between the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic device 200 may be amplitude modulation. As described above, in the amplitude modulation method, the modulation / demodulation unit 293 of the electronic device 200 side changes the amplitude of the wireless power signal 10a formed by the power conversion unit 111, The modulation and demodulation unit 293 of the base station 100 may be a backscatter modulation method for detecting the amplitude of the modulated radio power signal 10b.

구체적으로 도 11B를 더 참조하면, 상기 전자 기기(200) 측의 전력 수신 제어부(292)는 상기 전력 수신부(291)을 통하여 수신되는 무선 전력 신호(10a)를 상기 변복조부(293) 내의 부하 임피던스(Impedance)를 변경시킴으로써 변조한다. 상기 전력 수신 제어부(292)는 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송하고자 하는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷이 포함되도록 상기 무선 전력 신호(10a)를 변조한다.11B, the power reception control unit 292 of the electronic device 200 receives the wireless power signal 10a received through the power receiving unit 291, and outputs the wireless power signal 10a to the load impedance of the modem unit 293. [ (Impedance). The power reception control unit 292 modulates the wireless power signal 10a so that a packet including a power control message to be transmitted to the wireless power transmission apparatus 100 is included.

그 후, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 전력 송신 제어부(112)는 상기 변조된 무선 전력 신호(10b)를 포락선 검출(Envelop Detection) 과정을 통하여 복조하고, 상기 검출된 신호(10c)를 디지털 데이터(10d)로 디코딩(decoding)한다. 상기 복조 과정은 변조된 무선 전력 신호에 의하여 상기 전력 변환부(111)를 흐르는 전류 또는 전압이 HI 상태(HI Phase) 및 LO 상태(Phase)로 두 가지 상태로 구분되는 것을 감지하고, 상기 상태들에 따라 구분되는 디지털 데이터를 기초로 상기 전자 기기(200)가 전송하고자 하는 패킷을 획득하는 것이다.Thereafter, the power transmission control unit 112 of the wireless power transmission apparatus 100 demodulates the modulated wireless power signal 10b through an envelope detection process, and transmits the detected signal 10c And decodes it into digital data 10d. The demodulation process detects that the current or voltage flowing through the power conversion unit 111 is divided into two states by the HI phase (HI phase) and the LO phase (Phase) by the modulated wireless power signal, The electronic device 200 obtains a packet to be transmitted by the electronic device 200 based on the digital data classified according to the type of the digital data.

이하에서는, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 복조된 디지털 데이터로부터 상기 전자 기기(200)가 전송하고자 하는 전력 제어 메시지를 획득하는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process of acquiring the power control message to be transmitted by the electronic device 200 from the digital data demodulated by the wireless power transmission apparatus 100 will be described.

도 12는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 전력 제어 메시지를 구성하는 데이터 비트 및 바이트의 표시 방법을 도시한다.FIG. 12 shows a method of displaying data bits and bytes constituting a power control message by the wireless power transmission apparatus 100. FIG.

도 12의 (a)를 참조하면, 상기 전력 송신 제어부(112)는 포락선 검출된 신호로부터 클럭 신호(CLK)를 이용하여 인코딩된 비트를 검출한다. 상기 검출되는 인코딩된 비트는 상기 전자 기기(200) 측의 변조 과정에서 사용된 비트 인코딩 방법에 따라 인코딩 된 것이다. 어떤 실시 예들에서, 상기 비트 인코딩 방법은 NRZ(non-return to zero)일 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 비트 인코딩 방법이 2-위상(bi-phase) 인코딩일 수 있다.Referring to FIG. 12A, the power transmission control unit 112 detects an encoded bit using a clock signal CLK from an envelope-detected signal. The detected encoded bits are encoded according to the bit encoding method used in the modulation process on the electronic device 200 side. In some embodiments, the bit encoding method may be NRZ (non-return to zero). In some embodiments, the bit encoding method may be bi-phase encoding.

예컨대, 어떤 실시 예들에서, 상기 검출되는 비트는 차동 2-위상(differential bi-phase; DBP) 인코딩된 것일 수 있다. 상기 DBP 인코딩에 의하면, 상기 전자 기기(200) 측의 전력 수신 제어부(292)는 데이터 비트 1을 인코딩하기 위하여 두 번의 상태 전이(transitions)를 갖도록 하고, 데이터 비트 0을 인코딩하기 위하여 한 번의 상태 전이를 갖도록 한다. 즉, 데이터 비트 1은 상기 클럭 신호의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)에서 HI 상태 및 LO 상태간의 전이가 발생하도록 인코딩된 것이고, 데이터 비트 0은 상기 클럭 신호의 상승 에지에서 HI 상태 및 LO 상태간의 전이가 발생하도록 인코딩된 것일 수 있다.For example, in some embodiments, the detected bits may be differential bi-phase (DBP) encoded. According to the DBP encoding, the power reception control unit 292 of the electronic device 200 has two state transitions to encode the data bit 1, and one state transition to encode the data bit 0, . That is, the data bit 1 is encoded such that the transition between the HI state and the LO state occurs at the rising edge and the falling edge of the clock signal, and the data bit 0 is at the rising edge of HI State and the LO state may be encoded to occur.

한편, 상기 전력 송신 제어부(112)는 비트 인코딩 방법에 따라 검출된 비트열로부터 패킷을 구성하는 바이트 포맷(byte format)을 이용하여 바이트 단위의 데이터를 획득할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 검출된 비트열은 도 12의 (c)에 도시된 바와 같은 11 비트 비동기 직렬 포맷(11-bit asynchronous serial format)을 이용하여 전송된 것일 수 있다. 즉, 바이트의 시작을 알리는 시작 비트(start bit)와 종료를 알리는 종료 비트(stop)를 포함하고, 시작 비트와 종료 비트 사이에 데이터 비트들(b0 내지 b7)을 포함할 수 있다. 또한, 데이터의 오류를 검사하기 위한 패러티 비트(parity bit)가 추가될 수 있다. 상기 바이트 단위의 데이터는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷을 구성한다.On the other hand, the power transmission control unit 112 can obtain data in units of bytes by using a byte format that forms a packet from the bit stream detected according to the bit encoding method. In some embodiments, the detected bit stream may be transmitted using an 11-bit asynchronous serial format as shown in FIG. 12 (c). That is, it may include a start bit indicating the start of the byte and a stop bit indicating the end, and may include data bits (b0 through b7) between the start bit and the end bit. In addition, a parity bit for checking the error of the data may be added. The byte-by-byte data constitutes a packet including a power control message.

도 13은 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전달방법에 사용되는 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷을 도시한다.FIG. 13 illustrates a packet including a power control message used in a wireless power transfer method in accordance with the embodiments disclosed herein.

상기 패킷(500)은 프리앰블(preamble)(510), 헤더(header)(520), 메시지(message)(530) 및 체크섬(checksum)(540)을 포함하도록 구성될 수 있다.The packet 500 may be configured to include a preamble 510, a header 520, a message 530 and a checksum 540.

상기 프리앰블(510)은 상기 무선 전력 전송장치(100)가 수신되는 데이터와 동기화를 수행하고 상기 헤더(520)의 시작 비트를 정확히 검출하기 위해 사용된다. 상기 프리앰블(510)은 동일한 비트가 반복되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 프리앰블(510)은 상기 DBP 인코딩에 따른 데이터 비트 1이 11번 내지 25번 반복되도록 구성될 수 있다.The preamble 510 is used for the wireless power transmission apparatus 100 to perform synchronization with the received data and accurately detect the start bit of the header 520. [ The preamble 510 may be configured to repeat the same bits. For example, the preamble 510 may be configured such that the data bit 1 according to the DBP encoding is repeated 11 to 25 times.

상기 헤더(520)는 상기 패킷(500)의 타입을 지시하기 위해 사용된다. 상기 헤더(520)가 나타내는 값을 기초로 상기 메시지(530)의 크기 및 그 종류가 결정될 수 있다. 상기 헤더(520)는 일정한 크기를 가진 값이며, 상기 프리앰블(510)에 이어서 위치한다. 예컨대, 상기 헤더(520)는 한 바이트의 크기일 수 있다.The header 520 is used to indicate the type of the packet 500. The size and type of the message 530 may be determined based on the value indicated by the header 520. The header 520 is a value having a predetermined size and is located after the preamble 510. For example, the header 520 may be one byte in size.

상기 메시지(530)는 상기 헤더(520)를 기초로 결정되는 데이터를 포함하도록 구성된다. 상기 메시지(530)는 종류에 따라 정해진 크기를 갖는다.The message (530) is configured to include data determined based on the header (520). The message 530 has a predetermined size according to the type.

상기 체크섬(540)은 전력 제어 메시지가 전송되는 도중에 상기 헤더(520) 및 상기 메시지(530)에 발생할 수 있는 오류를 감지하기 위하여 사용된다. 동기화를 위한 상기 프리앰블(510) 및 오류 검사를 위한 상기 체크섬(540)을 제외한 상기 헤더(520) 및 상기 메시지(530)를 명령 패킷(command_packet)이라고 부를 수 있다.The checksum 540 is used to detect an error that may occur in the header 520 and the message 530 during transmission of a power control message. The header 520 and the message 530 excluding the preamble 510 for synchronization and the checksum 540 for error checking may be called an instruction packet (command_packet).

이하에서, 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 상기 전자 기기(200)의 동작 상태들에 대하여 설명된다.Hereinafter, the operation states of the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200 will be described.

도 14는 본 명세서에 개시된 실시 예들을 따르는 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 동작 상태들을 도시한다. 또한, 도 15 내지 도 19는 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)간의 전력 제어 메시지를 포함하는 패킷들의 구조를 도시한다.FIG. 14 illustrates operating states of a wireless power transmission device 100 and an electronic device 200 in accordance with the embodiments disclosed herein. 15 to 19 show the structure of packets including the power control message between the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic apparatus 200. [

도 14를 참조하면, 무선 전력 전송을 위한 상기 무선 전력 전송장치(100) 및 전자 기기(200)의 동작 상태는 선택 상태(Selection Phase) (610), 검출 상태(Ping Phase)(620), 식별 및 설정 상태(Identification and Configuration Phase)(630), 그리고 전력 전송 상태(Power Transfer Phase)(640)로 구분될 수 있다.14, the operating states of the wireless power transmission apparatus 100 and the electronic device 200 for wireless power transmission include a selection phase 610, a detection state (Ping Phase) 620, An Identification and Configuration Phase 630, and a Power Transfer Phase 640. [0064]

상기 선택 상태(610)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 물체(object)들이 존재하는지 여부를 감지하고, 상기 검출 상태(620)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 상기 감지된 물체로 검출 신호를 보내고, 상기 전자 기기(200)는 상기 검출 신호에 대한 응답을 보낸다.In the selected state 610, it is detected whether or not objects exist within a range where the wireless power transmission apparatus 100 can wirelessly transmit power. In the detection state 620, the wireless power transmission apparatus 100 100 sends a detection signal to the sensed object, and the electronic device 200 sends a response to the detection signal.

또한, 상기 식별 및 설정 상태(630)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 이전 상태들을 통하여 선택된 전자 기기(200)를 식별하고 전력 전달을 위한 설정 정보를 획득한다. 상기 전력 전송 상태(640)에서는 상기 무선 전력 전송장치(100)가, 상기 전자 기기(200)로부터 수신한 제어 메시지에 대응하여 전송하는 전력을 조절하면서, 상기 전자 기기(200)로 전력을 전송한다.Also, in the identifying and setting state 630, the wireless power transmission apparatus 100 identifies the selected electronic device 200 through the previous states and acquires setting information for power transmission. In the power transmission state 640, the wireless power transmission apparatus 100 transmits power to the electronic device 200 while adjusting power to be transmitted corresponding to the control message received from the electronic device 200 .

이하에서는, 상기 각 동작 상태를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the respective operation states will be described in detail.

1) 선택 상태(Selection Phase)1) Selection Phase

상기 선택 상태(610)에 있는 무선 전력 전송장치(100)는 감지 영역 내에 존재하는 전자 기기(200)를 선택하기 위하여 검출 과정을 수행한다. 상기 감지 영역은, 전술된 바와 같이, 해당 영역 내의 물체가 상기 전력 변환부(111)의 전력의 특성에 영향을 미칠 수 있는 영역을 말한다. 상기 검출 상태(620)와 비교하여, 상기 선택 상태(610)에서 전자 기기(200)의 선택을 위한 검출 과정은 전력 제어 메시지를 이용하여 상기 전자 기기(200)로부터 응답을 수신하는 방식 대신에, 상기 무선 전력 전송장치(100) 측의 전력 변환부에서 무선 전력 신호를 형성하기 위한 전력량이 변화하는 것을 감지하여 일정 범위 내에 물체가 존재하는지 확인하는 과정이다. 상기 선택 상태(610)에서의 검출 과정은 후술될 검출 상태(620)에서 디지털 형식의 패킷을 이용하지 아니하고 무선 전력 신호를 이용하여 물체를 검출하는 점에서 아날로그 검출 과정(analog ping)으로 불릴 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 in the selected state 610 performs a detection process to select the electronic device 200 existing in the sensing area. As described above, the sensing area refers to an area where an object in the area can affect the characteristics of the power of the power conversion part 111. [ The detection process for selecting the electronic device 200 in the selected state 610, as compared with the detection state 620, may be performed in a similar manner to the method for receiving a response from the electronic device 200 using the power control message, The power conversion unit of the wireless power transmission apparatus 100 detects a change in the amount of power for forming a wireless power signal and determines whether an object exists within a predetermined range. The detection process in the selected state 610 may be referred to as an analog detection process (analog ping) in that an object is detected using a wireless power signal without using a digital format packet in a detection state 620 to be described later .

상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 감지 영역 내에 물체가 들어오고 나가는 것을 감지할 수 있다. 또한, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 감지 영역 내에 있는 물체들 중에서 무선으로 전력을 전달할 수 있는 전자 기기(200)와 그 밖의 물체들(예를 들어, 열쇠, 동전 등)을 구분할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 in the selected state 610 can sense that an object enters and exits the sensing area. Also, the wireless power transmission apparatus 100 can distinguish among the objects in the sensing area the electronic device 200 capable of wirelessly transmitting power and other objects (e.g., keys, coins, etc.) .

전술된 바와 같이, 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식에 따라 무선으로 전력을 전송할 수 있는 거리가 다르므로 상기 선택 상태(610)에서 물체가 검출되는 감지 영역은 서로 다를 수 있다.As described above, since the distance over which the electric power can be transmitted wirelessly differs according to the inductive coupling method and the resonant coupling method, the sensing area where the object is detected in the selected state 610 may be different from each other.

먼저, 유도 결합 방식에 따라 전력이 전송되는 실시 예들의 경우, 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 물체들의 배치 및 제거를 감지하기 위하여 인터페이스 표면(미도시)을 모니터링할 수 있다.First, for embodiments in which power is transmitted according to the inductive coupling scheme, the wireless power transmission apparatus 100 of the selected state 610 may monitor the interface surface (not shown) to detect placement and removal of objects have.

또한, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 인터페이스 표면의 상부에 놓인 전자 기기(200)의 위치를 감지할 수도 있다. 전술된 바와 같이, 하나 이상의 전송 코일을 포함하도록 형성된 무선 전력 전송장치(100)는 상기 선택 상태(610)에서 상기 검출 상태(620)로 진입하고, 상기 검출 상태(620)에서 각각의 코일을 이용하여 상기 물체로부터 검출 신호에 대한 응답이 전송되는지 여부를 확인하거나 또는 그 후 상기 식별 상태(630)로 진입하여 상기 물체로부터 식별 정보가 전송되는지 여부를 확인하는 방법을 수행할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 이와 같은 과정을 통하여 획득한 상기 감지된 전자 기기(200)의 위치에 기초하여 무선 전력 전송에 사용될 코일을 결정할 수 있다.In addition, the wireless power transmission apparatus 100 may sense the position of the electronic device 200 on the upper surface of the interface. As described above, the wireless power transmission apparatus 100 formed to include one or more transmission coils enters the detection state 620 in the selected state 610 and uses each coil in the detection state 620 A method for confirming whether or not a response to the detection signal is transmitted from the object, or thereafter entering the identification state 630 and checking whether the identification information is transmitted from the object. The wireless power transmission apparatus 100 may determine a coil to be used for wireless power transmission based on the position of the sensed electronic device 200 obtained through the above process.

또한, 공진 결합 방식에 따라 전력이 전송되는 실시 예들의 경우, 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 감지 영역 내의 물체로 인한 상기 전력 변환부의 주파수, 전류, 전압 중 하나 이상이 변경되는 것을 감지함으로 써 상기 물체를 검출할 수 있다.Also, in embodiments where power is transmitted according to the resonant coupling scheme, the wireless power transmission apparatus 100 in the selected state 610 may receive at least one of the frequency, current, and voltage of the power conversion unit due to an object in the sensing area So that the object can be detected.

한편, 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 유도 결합 방식 및 공진 결합 방식에 따른 검출 방법 중 적어도 하나의 방법에 의하여 물체를 검출할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 각 전력 전송 방식에 따른 물체 검출 과정을 수행하고, 이후에 다른 상태들(620, 630, 640)로 진행하기 위하여 무선 전력 전달을 위한 결합 방식 중에서 상기 물체를 검출한 방식을 선택할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmission apparatus 100 in the selected state 610 can detect an object by at least one of the inductive coupling method and the resonant coupling method detection method. The wireless power transmission apparatus 100 performs an object detection process according to each power transmission method and then detects the object among the combining methods for wireless power transmission in order to proceed to other states 620, 630, and 640 You can choose one method.

한편, 상기 선택 상태(610)의 무선 전력 전송장치(100)는 물체를 검출하기 위하여 형성하는 무선 전력 신호와 이후 상태들(620, 630, 640)에서의 디지털 검출, 식별, 설정 및 전력 전송을 위하여 형성하는 무선 전력 신호는 그 주파수, 세기 등의 특성이 다를 수 있다. 이는 상기 무선 전력 전송장치(100)의 선택 상태(610)는 물체를 검출하기 위한 대기 상태(idle Phase)에 해당하여, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 대기 중의 소비 전력을 줄이거나, 또는 효율적인 물체 검출을 위하여 특화된 신호를 생성시킬 수 있도록 하기 위함이다.On the other hand, the wireless power transmission apparatus 100 in the selected state 610 can detect a wireless power signal to detect an object and digital detection, identification, setting, and power transmission in the following states 620, 630, and 640 The characteristics of the wireless power signal, such as frequency, intensity, etc., may be different. This is because the selected state 610 of the wireless power transmission apparatus 100 corresponds to an idle phase for detecting an object so that the wireless power transmission apparatus 100 can reduce the power consumption in the air, So that it is possible to generate a specialized signal for object detection.

2) 검출 상태(Ping Phase)2) Detection status (Ping Phase)

상기 검출 상태(620)에 있는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 전력 제어 메시지를 통해 상기 감지 영역 내에 존재하는 전자 기기(200)를 검출하는 과정을 수행한다. 상기 선택 상태(610)에서 무선 전력 신호의 특성 등을 이용한 전자 기기(200)의 검출 과정과 비교하여, 상기 검출 상태(620)에서의 검출 과정은 디지털 검출 과정(digital ping)이라 불릴 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 in the detection state 620 performs a process of detecting an electronic device 200 existing in the sensing area through a power control message. The detection process in the detection state 620 may be referred to as digital ping in comparison with the detection process of the electronic device 200 using the characteristic of the wireless power signal in the selected state 610. [

상기 검출 상태(620)에서 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)를 검출하기 위한 무선 전력 신호를 형성하고, 상기 전자 기기(200)에 의하여 변조된 무선 전력 신호를 복조하고, 상기 복조된 무선 전력 신호로부터 상기 검출 신호에 대한 응답에 해당하는 디지털 데이터 형태의 전력 제어 메시지를 획득한다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 검출 신호에 대한 응답에 해당하는 전력 제어 메시지를 수신함으로써 전력 전송의 대상이 되는 상기 전자 기기(200)를 인지 할 수 있다.In the detection state 620, the wireless power transmission apparatus 100 forms a wireless power signal for detecting the electronic device 200, demodulates the wireless power signal modulated by the electronic device 200, And obtains a power control message in the form of digital data corresponding to the response to the detection signal from the demodulated wireless power signal. The wireless power transmission apparatus 100 may recognize the electronic device 200 that is the object of power transmission by receiving a power control message corresponding to a response to the detection signal.

상기 검출 상태(620)에 있는 상기 무선 전력 전송장치(100)가 디지털 검출 과정을 수행하기 위하여 형성하는 검출 신호는 특정 동작 포인트(operating point)의 전력 신호를 일정한 시간 동안 인가함으로써 형성되는 무선 전력 신호일 수 있다. 상기 동작 포인트는 전송 코일(Tx coil)에 인가되는 전압의 주파수, 듀티 사이클(duty cycle) 및 진폭을 의미할 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 특정 동작 포인트의 전력 신호를 인가함으로써 생성된 상기 검출 신호를 일정한 시간 동안 생성하고, 상기 전자 기기(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신할 것을 시도할 수 있다.The detection signal formed by the wireless power transmission apparatus 100 in the detection state 620 to perform the digital detection process is a wireless power signal generated by applying a power signal of a specific operating point for a predetermined time . The operating point may refer to a frequency, a duty cycle and an amplitude of a voltage applied to the Tx coil. The wireless power transmission apparatus 100 may generate the detection signal generated by applying the power signal of the specific operating point for a predetermined time and may attempt to receive the power control message from the electronic device 200. [

한편, 상기 검출 신호에 대한 응답에 해당하는 전력 제어 메시지는 상기 전자 기기(200)가 수신한 무선 전력 신호의 강도(strength)를 나타내는 메시지일 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 기기(200)는 도 15에 도시된 바와 같은 상기 검출 신호에 대한 응답으로서 수신된 무선 전력 신호의 강도를 나타내는 메시지가 포함된 신호 강도 패킷(Signal Strength Packet)(5100)을 전송할 수 있다. 상기 패킷(5100)은 신호 강도를 나타내는 패킷임을 알리는 헤더(5120) 및 상기 전자 기기(200)가 수신한 전력 신호의 강도를 나타내는 메시지(5130)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 메시지(5130) 내의 전력 신호의 강도는 상기 무선 전력 전송장치(100)와 상기 전자 기기(200) 사이의 전력 전송을 위한 유도 결합 또는 공진 결합의 정도(degree of coupling)를 나타내는 값일 수 있다.Meanwhile, the power control message corresponding to the response to the detection signal may be a message indicating the strength of the wireless power signal received by the electronic device 200. For example, the electronic device 200 may transmit a signal strength packet 5100 including a message indicating the strength of the received wireless power signal as a response to the detection signal as shown in FIG. 15 Lt; / RTI > The packet 5100 may be configured to include a header 5120 indicating that the packet is a packet representing the signal strength and a message 5130 indicating the strength of the power signal received by the electronic device 200. The strength of the power signal in the message 5130 may be a value indicative of the degree of coupling of inductive coupling or resonant coupling for power transmission between the wireless power transmission device 100 and the electronic device 200.

상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 검출 신호에 대한 응답 메시지를 수신하여 상기 전자 기기(200)를 발견한 후에, 상기 디지털 검출 과정을 연장하여 식별 및 검출 상태(630)로 진입할 수 있다. 즉, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)를 발견한 후에 상기 특정 동작 포인트의 전력 신호를 유지하여 상기 식별 및 검출 상태(630)에서 필요한 전력 제어 메시지를 수신할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 may receive the response message to the detection signal and detect the electronic device 200 and then extend the digital detection process to enter the identification and detection state 630. [ That is, the wireless power transmission apparatus 100 may receive the power control message required in the identification and detection state 630 by maintaining the power signal of the specific operation point after discovery of the electronic device 200.

다만, 상기 무선 전력 전송장치(100)가 전력을 전달할 수 있는 전자 기기(200)를 발견하지 못한 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)의 동작 상태는 상기 선택 상태(610)로 되돌아갈 수 있다.However, if the wireless power transmission apparatus 100 does not find the electronic device 200 capable of transmitting power, the operation state of the wireless power transmission apparatus 100 may be returned to the selected state 610 .

3) 식별 및 설정 상태(Identification and Configuration Phase)3) Identification and Configuration Phase

상기 식별 및 설정 상태(630)의 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)가 전송하는 식별 정보 및/또는 설정 정보를 수신하여 전력 전달이 효율적으로 이루어지도록 제어할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 in the identification and setting state 630 may receive the identification information and / or the setting information transmitted by the electronic device 200 and control the power transmission to be performed efficiently.

상기 식별 및 설정 상태(630)에서 상기 전자 기기(200)는 자신의 식별 정보를 포함하는 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 상기 전자 기기(200)는, 예컨대, 도 16의 (a)에 도시된 바와 같은 전자 기기(200)의 식별 정보를 나타내는 메시지가 포함된 식별 패킷(Identification Packet)(5200)을 전송할 수 있다. 상기 패킷(5200)은 식별 정보를 나타내는 패킷임을 알리는 헤더(5220) 및 상기 전자 기기의 식별 정보를 포함하는 메시지(5230)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 메시지(5230)는 무선 전력 전송을 위한 규약의 버전을 나타내는 정보(2531 및 5232), 상기 전자 기기(200)의 제조 업체를 식별하는 정보(5233), 확장 장치 식별자의 유무를 나타내는 정보(5234) 및 기본 장치 식별자(5235)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 확장 장치 식별자의 유무를 나타내는 정보(5234)에 확장 장치 식별자가 존재하는 것으로 표시되는 경우, 도 16의 (b)에 도시된 바와 같은 확장 장치 식별자를 포함한 확장 식별 패킷(Extended Identification Packet)(5300)이 별도로 전송될 수 있다. 상기 패킷(5300)은 확장 장치 식별자를 나타내는 패킷임을 알리는 헤더(5320) 및 확장 장치 식별자를 포함하는 메시지(5330)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 확장 장치 식별자가 사용되는 경우에, 상기 전자 기기(200)를 식별하기 위하여 상기 제조 업체의 식별 정보(5233), 상기 기본 장치 식별자(5235) 및 상기 확장 장치 식별자(5330)에 기초한 정보가 사용될 수 있다.In the identifying and setting state 630, the electronic device 200 may transmit a power control message including its own identification information. To this end, the electronic device 200 can transmit an identification packet (Identification Packet) 5200 including a message indicating the identification information of the electronic device 200 as shown in FIG. 16A, for example have. The packet 5200 may be configured to include a header 5220 indicating that it is a packet indicating identification information and a message 5230 including identification information of the electronic device. The message 5230 includes information 2531 and 5232 indicating the protocol version for wireless power transmission, information 5233 identifying the manufacturer of the electronic device 200, information 5234 indicating the presence or absence of the extension device identifier And a basic device identifier 5235. [ In addition, when it is indicated that the extension device identifier exists in the information 5234 indicating the presence or absence of the extension device identifier, an Extended Identification Packet including the extension device identifier as shown in FIG. 16B, (5300) may be separately transmitted. The packet 5300 may be configured to include a header 5320 indicating that the packet is an extension device identifier, and a message 5330 including an extension device identifier. When the extension device identifier is used, information based on the manufacturer's identification information 5233, the base device identifier 5235, and the extension device identifier 5330 is used to identify the electronic device 200 Can be used.

상기 식별 및 설정 상태(630)에서 상기 전자 기기(200)는 예상 최대 전력에 대한 정보를 포함하는 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이를 위하여, 상기 전자 기기(200)는, 예컨대, 도 17에 도시된 바와 같은 설정 패킷(Configuration Packet)(5400)을 전송할 수 있다. 상기 패킷은 설정 패킷임을 알리는 헤더(5420) 및 상기 예상 최대 전력에 대한 정보를 포함하는 메시지(5430)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 메시지(5430)는 전력 클래스(5431), 예상 최대 전력에 대한 정보(5432), 무선 전력 전송장치 측의 주요 셀의 전류를 결정하는 방법을 나타내는 지시자(5433), 선택적인 설정 패킷들의 수(5434)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 지시자(5433)는 무선 전력 전송을 위한 규약에 명시된 대로 상기 무선 전력 전송장치 측의 주요 셀의 전류가 결정될 것인지 여부를 나타내는 것일 수 있다.In the identifying and setting state 630, the electronic device 200 may transmit a power control message including information on the estimated maximum power. To this end, the electronic device 200 can transmit, for example, a configuration packet (Configuration Packet) 5400 as shown in FIG. The packet may be configured to include a header 5420 indicating that it is a configuration packet and a message 5430 containing information on the expected maximum power. The message 5430 includes a power class 5431, information 5432 about the expected maximum power, an indicator 5433 indicating how to determine the current of the primary cell on the wireless power transmission side, 5434). The indicator 5433 may indicate whether or not the current of the main cell of the wireless power transmission apparatus side is to be determined as specified in the protocol for wireless power transmission.

한편, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 따라 상기 전자 기기(200)는 자신의 요구 전력 정보 또는 그 프로파일 정보를 포함하는 전력 제어 메시지를 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 어떤 실시 예들에서는 상기 전자 기기(200)의 요구 전력 정보 또는 그 프로파일 정보는 도 17에 도시된 바와 같은 설정 패킷(5400)에 포함되어 전송될 수 있다. 어떤 실시 예들에서는 상기 전자 기기(200)의 요구 전력 정보 또는 그 프로파일 정보는 별도의 설정을 위한 패킷에 포함되어 전송될 수 있다.Meanwhile, according to the embodiments disclosed herein, the electronic device 200 may transmit a power control message including its required power information or its profile information to the wireless power transmission device 100. [ In some embodiments, the requested power information of the electronic device 200 or the profile information thereof may be transmitted in a configuration packet 5400 as shown in Fig. In some embodiments, the requested power information of the electronic device 200 or its profile information may be transmitted in a packet for setting.

한편, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 식별 정보 및/또는 설정 정보를 기초로 상기 전자 기기(200)와 전력 충전에 사용되는 전력 전달 규약(power transfer contract)을 생성할 수 있다. 상기 전력 전달 규약은 상기 전력 전달 상태(640)에서의 전력 전달 특성을 결정하는 파라미터들의 한정 사항들(limits)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmission apparatus 100 may generate a power transfer contract to be used for power charging with the electronic device 200 based on the identification information and / or the setting information. The power transfer protocol may include limits of parameters that determine the power transfer characteristics in the power transfer state 640. [

상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전달 상태(640)로 진입하기 전에 상기 식별 및 설정 상태(630)를 종료하고, 상기 선택 상태(610)로 되돌아 갈 수 있다. 예컨대, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 무선으로 전력을 수신할 수 있는 다른 전자 기기를 찾기 위하여 상기 식별 및 설정 상태(630)를 종료할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 may terminate the identification and setting state 630 and return to the selection state 610 before entering the power delivery state 640. [ For example, the wireless power transmission device 100 may terminate the identification and setting state 630 to look for other electronic devices capable of receiving power wirelessly.

4) 전력 전송 상태(Power Transfer Phase)4) Power Transfer Phase (Power Transfer Phase)

상기 전력 전송 상태(640)에서의 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)로 전력을 전송한다. The wireless power transmission apparatus 100 in the power transmission state 640 transmits power to the electronic device 200. [

상기 무선 전력 전송장치(100)는 전력을 전송하는 도중에 상기 전자 기기(200)로부터 전력 제어 메시지를 수신하고, 상기 수신한 전력 제어 메시지에 대응하여 상기 전송 코일에 인가되는 전력의 특성을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 전송 코일의 전력 특성을 조절하기 위해 사용되는 전력 제어 메시지는 도 18에 도시된 바와 같은 제어 오류 패킷(Control Error Packet)(5500)에 포함될 수 있다. 상기 패킷(5500)은 제어 오류 패킷임을 알리는 헤더(5520)와 제어 오류 값을 포함하는 메시지(5530)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 제어 오류 값에 따라 상기 전송 코일에 인가되는 전력을 조절할 수 있다. 즉, 상기 전송 코일에 인가되는 전류는 상기 제어 오류 값이 0인 경우에 유지되고, 음수(negative value)인 경우에 감소되고, 양수(positive value)인 경우에 증가하도록 조절될 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 may receive a power control message from the electronic device 200 during power transmission and may adjust the characteristics of power applied to the transmission coil in response to the received power control message . For example, a power control message used to adjust the power characteristic of the transmission coil may be included in a control error packet 5500 as shown in FIG. The packet 5500 may be configured to include a header 5520 indicating that the packet is a control error packet and a message 5530 including a control error value. The wireless power transmission apparatus 100 may adjust the power applied to the transmission coil according to the control error value. That is, the current applied to the transmission coil is maintained when the control error value is 0, decreased when the control value is a negative value, and can be adjusted to increase when the control value is a positive value.

상기 전력 전송 상태(640)에서 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 식별 정보 및/또는 설정 정보를 기초로 생성된 전력 전달 규약(power transfer contract) 내의 파라미터들을 모니터링할 수 있다. 상기 파라미터들을 모니터링한 결과, 상기 전자 기기(200)와의 전력 전송이 상기 전력 전달 규약 내에 포함되어 있는 한정 사항들을 위반하게 되는 경우에는 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전송을 취소하고 상기 선택 상태(610)로 되돌아갈 수 있다.In the power transmission state 640, the wireless power transmission apparatus 100 may monitor parameters in a power transfer contract generated based on the identification information and / or the setting information. As a result of monitoring the parameters, when the power transmission to the electronic device 200 violates the limitations contained in the power transfer protocol, the wireless power transmission apparatus 100 cancels the power transmission, State 610. < / RTI >

상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전자 기기(200)로부터 전달된 전력 제어 메시지를 기초로 상기 전력 전송 상태(640)를 종료할 수 있다. The wireless power transmission apparatus 100 may terminate the power transmission state 640 based on the power control message transmitted from the electronic device 200. [

어떤 실시 예들에서, 상기 전자 기기(200)가 전달된 전력을 이용하여 배터리를 충전하는 도중에 상기 배터리의 충전이 완료된 경우 상기 무선 전력 전송장치(100)로 무선 전력 전송을 중지할 것을 요청하는 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전송의 중지를 요청하는 메시지를 수신한 후, 무선 전력 전송을 종료하고 상기 선택 상태(610)로 되돌아 갈 수 있다.In some embodiments, when the charging of the battery is completed while the electronic device 200 is charging the battery using the transmitted power, a power control request to stop the wireless power transmission to the wireless power transmission apparatus 100 Message. In this case, the wireless power transmission apparatus 100 may terminate the wireless power transmission and return to the selected state 610 after receiving the message requesting the suspension of the power transmission.

또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 전자 기기(200)가 이미 생성된 전력 전달 규약을 갱신하기 위하여 재협상(renegotiation) 또는 재설정(reconfigure)을 요청하는 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 상기 전자 기기(200)는 현재 전송되는 전력량보다 많거나 적은 양의 전력이 필요한 경우에 상기 전력 전달 규약의 재협상을 요청하는 메시지를 전달할 수 있다. 이 경우, 상기 무선 전력 전송장치(100)는 상기 전력 전달 규약의 재협상을 요청하는 메시지를 수신한 후, 무선 전력 전송을 종료하고 상기 식별 및 설정 상태(630)로 되돌아 갈 수 있다.Also, in some embodiments, the electronic device 200 may deliver a power control message requesting renegotiation or reconfiguration to update the already generated power transfer protocol. The electronic device 200 may transmit a message requesting renegotiation of the power transfer protocol when a power amount that is more or less than the currently transmitted power amount is required. In this case, the wireless power transmission apparatus 100 may terminate the wireless power transmission and return to the identification and setting state 630 after receiving the message requesting renegotiation of the power transfer protocol.

이를 위하여, 상기 전자 기기(200)가 전송하는 메시지는, 예컨대, 도 19에 도시된 바와 같은 전력 전송 중단 패킷(End Power Transfer Packet)(5600)일 수 있다. 상기 패킷(5600)은 전력 전송 중단 패킷임을 알리는 헤더(5620) 및 중단의 이유를 나타내는 전력 전송 중단 코드를 포함하는 메시지(5630)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 전력 전송 중단 코드는 충전 완료(Charge Complete), 내부 오류(Internal Fault), 과열(Over Temperature), 과전압(Over Voltage), 과전류(Over Current), 배터리 오류(Battery Failure), 재설정(Reconfigure), 무응답(No Response), 알려지지 않은 오류(Unknown) 중 어느 하나를 나타낼 수 있다.To this end, the message transmitted by the electronic device 200 may be, for example, an End Power Transfer Packet 5600 as shown in FIG. The packet 5600 may be configured to include a header 5620 indicating that the packet is a power transmission interruption packet and a message 5630 including a power transmission interruption code indicating the reason for the interruption. The power transmission interruption code may be a code for determining whether or not the power transmission interruption code is in a state of charge completion, an internal fault, an over temperature, an over voltage, an over current, a battery failure, a reconfigure, No Response, or Unknown.

도 20은 무선 전력 송수신 시스템에서의 양방향 통신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.20 is a conceptual diagram for explaining a two-way communication method in the wireless power transmission / reception system.

무선 전력 전송장치(100)가 전자 기기(200)에 데이터를 송신하기 위해서는, 무선 전력 신호를 이용하는 방법, 그리고 무선 전력 전송장치(100)에 포함되어 있는 별도의 통신 수단(미도시)을 이용하는 방법 등을 이용할 수 있다. 이 중에서, 무선 전력 신호를 이용하는 방법은 무선 전력 전송장치(100)가 별도의 통신 수단을 구비할 필요가 없다는 점, 무선 전력 전송과 무선 데이터 전송의 동기화를 구현하기 용이하다는 점에서 이점이 존재한다.In order for the wireless power transmission apparatus 100 to transmit data to the electronic apparatus 200, a method of using a wireless power signal and a method of using a separate communication means (not shown) included in the wireless power transmission apparatus 100 . Among them, the method using the wireless power signal is advantageous in that the wireless power transmission apparatus 100 does not need to have a separate communication means, and it is easy to realize synchronization of wireless power transmission and wireless data transmission .

도 20을 참조하면, 무선 전력 신호를 이용하여 데이터를 송신하기 위해서, 먼저 무선 전력 전송장치(100)에서 전력 송신 제어부(112)가 데이터 신호를 변복조부(113)에 전달할 수 있다. 변복조부(113)는 인버터(1112)에 의해 발생한 캐리어 신호를 이용하여 형성되는 무선 전력 신호에 전력 송신 제어부(112)로부터 전달받은 데이터 신호가 포함되도록 무선 전력 신호를 변조할 수 있다.Referring to FIG. 20, in order to transmit data using a wireless power signal, the power transmission control unit 112 in the wireless power transmission apparatus 100 may transmit a data signal to the modem unit 113 first. Demodulation unit 113 may modulate the wireless power signal so that the data signal received from the power transmission control unit 112 is included in the wireless power signal formed using the carrier signal generated by the inverter 1112. [

이 경우에, 변복조부(113)는 전자기기(200)의 변조 방식과 동일하게 진폭 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조할 수 있다. 예를 들어, 기준 펄스에 동기된 에너지 전달 이득(진폭을 반영함)의 차이를 이용하여 데이터 신호를 전송할 수 있다. 그러나 이와 같은 진폭 변조 방식을 구현하기 위해서는 인버터(1112)와 전송 코일(1111b) 사이에 추가 소자(예를 들어, 진폭 조절부(1118))가 필요하고 전력 소모가 발생하는 단점이 존재한다.In this case, the modulation and demodulation unit 113 can modulate the wireless power signal using the amplitude modulation method in the same way as the modulation method of the electronic device 200. [ For example, the data signal can be transmitted using the difference in energy transfer gain (reflecting the amplitude) synchronized with the reference pulse. However, in order to implement such an amplitude modulation method, an additional device (for example, amplitude control unit 1118) is required between the inverter 1112 and the transmission coil 1111b and power consumption is disadvantageous.

한편, 변복조부(113)의 제어에 따라 무선 전력 신호가 데이터 신호를 포함하도록 진폭 조절부(1118)에 의해 진폭 변조 방식으로 변조된 무선 전력 신호는 전송 코일(1111b)로부터 전자 기기(200)의 수신 코일 (2911b)로 전송될 수 있다. 이 경우에, 변복조부(293)는 무선 전력 신호를 복조하여 패킷을 디코딩함으로써 데이터 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 진폭 변조된 무선 전력 신호로부터 전류 및 위상 검출 과정, 저역 통과 필터 통과 과정, 펄스 증폭 과정 및 비교 과정을 통해 디지털 신호가 검출될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 25를 참조하여 후술된다.The radio power signal modulated by the amplitude adjusting unit 1118 by the amplitude adjusting unit 1118 so that the radio power signal includes the data signal under the control of the modem unit 113 is transmitted from the transmission coil 1111b to the And can be transmitted to the receiving coil 2911b. In this case, the modem unit 293 can detect the data signal by demodulating the wireless power signal and decoding the packet. For example, a digital signal can be detected from an amplitude-modulated wireless power signal through a current and phase detection process, a low-pass filter passing process, a pulse amplification process, and a comparison process. A detailed description thereof will be described later with reference to Fig.

도 21의 (a)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수에 따른 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득을 나타내는 그래프이다.21A is a graph showing the energy transfer gain from the wireless power transmission apparatus 100 to the electronic device 200 according to the driving frequency of the power conversion unit 111. In FIG.

무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득은, 무선 전력 전송장치(100)가 전자기기(200)와 공진 결합하기 위한 공진 주파수(ω0)에서 최대가 된다. 한편, 그래프의 형태에서 알 수 있듯이 전력 변환부(111)의 구동 주파수에 따라 에너지 전달 이득이 달라지게 된다.The energy transfer gain from the wireless power transmission device 100 to the electronic device 200 is maximized at the resonance frequency? 0 for resonant coupling of the wireless power transmission device 100 with the electronic device 200. [ As can be seen from the graphical form, the energy transfer gain varies depending on the driving frequency of the power conversion unit 111.

예컨대, 공진 주파수(ω0)를 중심으로 소정 범위(Δω0) 내에 해당하는 제1 주파수(ω-) 및 제2 주파수(ω+)에서 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득은, 공진 주파수(ω0)에서 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득보다 작게 된다. For example, the resonant frequency the first frequency (ω -) corresponding to the predetermined range (Δω 0) around the (ω 0) to, and a second frequency (ω +) electronic device 200 in a wireless power transfer apparatus 100 in The energy transfer gain becomes smaller than the energy transfer gain from the wireless power transmission device 100 to the electronic device 200 at the resonant frequency (o 0 ).

이 경우에, 공진 주파수의 특성상 각 주파수에서의 에너지 전달 이득은 특히 공진 주파수와 공진 주파수가 아닌 주파수에서 크게 나타난다. 이와 같은 차이는, 전자기기(200)가 무선 전력 신호로부터 데이터 신호를 검출하는데 충분할 수 있다.In this case, due to the characteristics of the resonance frequency, the energy transfer gain at each frequency is particularly large at frequencies other than the resonance frequency and the resonance frequency. Such a difference may be sufficient for the electronic device 200 to detect the data signal from the wireless power signal.

도 21의 (b)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수 변화에 따른 무선 전력 신호의 파형도이고, 도 21의 (c)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수 변화에 따른 무선 전력 신호의 진폭 변화를 나타내는 파형도이다.21 (b) is a waveform diagram of a wireless power signal according to a driving frequency change of the power conversion unit 111, and FIG. 21 (c) is a waveform diagram of a wireless power signal according to a driving frequency change of the power conversion unit 111 Fig. 8 is a waveform diagram showing amplitude change. Fig.

도 21의(b)를 참조하면, 0에서 0.5 사이의 시간 동안 전력 변환부(111)는 공진 주파수(ω0)로 구동되고, 0.5에서 1 사이의 시간 동안 전력 변환부(111)는 공진 주파수(ω0)를 중심으로 소정 범위(Δω0) 내에 해당하는 제1 주파수(ω-)로 구동될 수 있다.Referring to FIG. 21B, the power converter 111 is driven at a resonant frequency (? 0 ) for a time between 0 and 0.5, and the power converter 111 converts the resonant frequency It can be driven at - the first frequency (ω) which falls within the predetermined range (Δω 0) around the (ω 0).

도 21의 (c)를 참조하면, 0에서 0.5 사이의 시간 동안(전력 변환부(111)가 공진 주파수(ω0)로 구동되는 동안) 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득을 반영하는 진폭은 최대가 된다. 반면, 0.5에서 1 사이의 시간 동안(전력 변환부(111)가 공진 주파수(ω0)를 중심으로 소정 범위(Δω0) 내에 해당하는 제1 주파수(ω-)로 구동되는 동안) 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 에너지 전달 이득을 반영하는 진폭은, 전력 변환부(111)가 공진 주파수(ω0)로 구동될 때보다 작게 된다.Referring to FIG. 21 (c), it is assumed that a period from 0 to 0.5 (while the power conversion section 111 is driven at the resonance frequency (? 0 )) from the wireless power transmission apparatus 100 to the electronic device 200 The amplitude reflecting the energy transfer gain is maximum. On the other hand, for a time between 1 eseo 0.5 wireless power transmission (a first frequency (ω which fall within the predetermined range (Δω 0) around the power conversion unit 111, the resonant frequency (ω 0) for a powered)) The amplitude reflecting the energy transfer gain from the device 100 to the electronic device 200 becomes smaller than when the power conversion section 111 is driven at the resonance frequency? 0 .

따라서, 전자기기(200)는 전력 변환부(111)의 구동 주파수 변화에 따른 무선 전력 신호의 진폭 차이를 데이터 신호로써 해석하는 복조 과정을 거침으로써, 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로의 데이터 통신이 이루어지게 된다. 일 실시 예에서, 전력 변환부(111)가 공진 주파수(ω0)로 구동되는 동안 전자기기(200)는 무선 전력 신호를 복조하여 1로 해석하고, 전력 변환부(111)가 공진 주파수(ω0)를 중심으로 소정 범위(Δω0) 내에 해당하는 제1 주파수(ω-)로 구동되는 동안 전자기기(200)는 무선 전력 신호를 복조하여 0으로 해석한다.Therefore, the electronic device 200 performs a demodulation process of analyzing the amplitude difference of the wireless power signal according to the driving frequency change of the power conversion unit 111 as the data signal, As shown in FIG. In one embodiment, the electronic device 200 demodulates the wireless power signal to 1 and interprets it as 1 while the power conversion unit 111 is driven at the resonant frequency (? 0 ), and the power conversion unit 111 converts the resonant frequency 0 ), the electronic device 200 demodulates the wireless power signal and interprets the signal as 0 while driving the first device 200 at a first frequency ( - - ) within a predetermined range (?? 0 ).

도 22는 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.22 is a block diagram that schematically illustrates a wireless power transmission system in accordance with one embodiment disclosed herein.

전력 송신 제어부(112)는 전력 변환부(111)가 외부로부터 공급되는 전력 및 인버터(1112)로부터 발생된 소정의 구동 주파수를 갖는 캐리어 신호를 이용하여 무선 전력 신호를 형성하도록 제어한다. 이때, 전력 송신 제어부(112)는 변복조부(113)가 전자기기(200)에 전달하기 위한 데이터 신호를 반영하는 패킷이 무선 전력 신호에 포함되도록 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하도록 제어한다. The power transmission control unit 112 controls the power conversion unit 111 to form a wireless power signal using the power supplied from the outside and the carrier signal having the predetermined driving frequency generated from the inverter 1112. [ At this time, the power transmission control unit 112 controls the modulation / demodulation unit 113 to adjust the driving frequency of the carrier signal so that the packet reflecting the data signal to be transmitted to the electronic device 200 is included in the wireless power signal.

즉, 변복조부(113)는 데이터 신호를 인버터(1112)에 전달하고, 인버터(1112)는 데이터 신호에 따라 적어도 두 개의 서로 다른 주파수를 이용하여 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절할 수 있다. 여기에서, 적어도 두 개의 서로 다른 주파수 중 하나는 무선 전력 전송장치(100)가 전자기기(200)와 공진 결합하기 위한 주파수(공진 주파수)가 되고, 다른 하나는 공진 주파수에서 미세하게 틀어진 주파수가 될 수 있다.That is, the modulation and demodulation unit 113 transmits the data signal to the inverter 1112, and the inverter 1112 can adjust the driving frequency of the carrier signal using at least two different frequencies according to the data signal. Here, one of the at least two different frequencies is a frequency (resonant frequency) for resonating the wireless power transmission apparatus 100 with the electronic device 200, and the other is a frequency slightly distorted at the resonant frequency .

전술한 바와 같이, 공진 주파수와 대비하여 공진 주파수에서 미세하게 틀어진 주파수는 에너지 전달 이득에서 차이가 발생하므로, 이 차이가 전자기기(200)에 송신되는 무선 전력 신호의 진폭의 차이가 될 수 있다. 또한, 이 진폭의 차이에 의해 데이터 신호를 반영하는 패킷이 포함되도록 무선 전력 신호가 변조될 수 있다.As described above, frequencies slightly finer than the resonance frequency in the resonance frequency are different from each other in the energy transfer gain, so that this difference may be a difference in amplitude of the wireless power signal transmitted to the electronic device 200. In addition, the wireless power signal can be modulated such that a packet reflecting the data signal is included due to the difference in amplitude.

한편, 이와 같은 경우에 변조 과정에서 두 개의 주파수를 이용하기 때문에 2비트의 데이터가 변복조 과정을 통해 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 공진 주파수는 데이터 값 1을 반영하고 공진 주파수에서 미세하게 틀어진 주파수는 데이터 값 0을 나타낼 수 있다.In this case, since two frequencies are used in the modulation process, 2-bit data can be transmitted from the wireless power transmission apparatus 100 to the electronic device 200 through the modulation / demodulation process. In one embodiment, the resonant frequency reflects the data value 1 and the frequency that is finely distorted at the resonant frequency may represent the data value 0.

이와 다르게, 변조 과정에서 네 개의 주파수를 이용하는 경우에 4비트의 데이터가 변복조 과정을 통해 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 공진 주파수는 데이터 값 3을 반영하고, 공진 주파수에서 미세하게 틀어진 세 개의 주파수는 각각 데이터 값 0, 1 및 2를 나타낼 수 있다.Alternatively, when four frequencies are used in the modulation process, 4-bit data may be transmitted from the wireless power transmission apparatus 100 to the electronic device 200 through the modulation / demodulation process. In one embodiment, the resonant frequency reflects the data value 3, and the three frequencies that are minutely distorted at the resonant frequency may represent data values 0, 1, and 2, respectively.

이와 같은 방식으로, 주파수 변조 과정에서 2n개(여기에서, n은 자연수)의 주파수를 이용하는 경우에 마찬가지로 2n비트의 데이터가 무선 전력 전송장치(100)에서 전자기기(200)로 전달될 수 있다. In this manner, 2 n pieces in a frequency modulation process can be carried in case 2 n the wireless power transmission device 100, data of the bit, like the use of frequencies (here, n is a natural number) to the electronic device 200 have.

변조 과정 수행 결과에 따라 주파수가 조절된 캐리어 신호를 이용하여 진폭이 조절된 무선 전력 신호는 전송 코일(1111b)을 통하여 전자기기(200)의 수신 코일(2911b)에 송신된다. 전력 수신 제어부(292)는 수신 코일(2911b)에 의해 수신되는 무선 전력 신호를 복조하도록 변복조부(293)를 제어한다. 전력 수신 제어부(292)는 변복조부(293)의 복조 과정 수행 결과를 기초로 상기 패킷을 디코딩(decoding)함으로써, 상기 패킷에 포함되어 있는 데이터 신호를 획득할 수 있다. 전자기기(200)가 데이터 신호를 획득하는 구체적인 방법에 대해서는 도 24 및 도 25를 참조하여 후술된다.The radio power signal whose amplitude is adjusted using the frequency-adjusted carrier signal according to the result of the modulation process is transmitted to the reception coil 2911b of the electronic device 200 through the transmission coil 1111b. The power reception control unit 292 controls the modem unit 293 to demodulate the wireless power signal received by the reception coil 2911b. The power reception controller 292 can obtain the data signal included in the packet by decoding the packet based on the result of the demodulation process performed by the modem unit 293. A specific method by which the electronic device 200 acquires the data signal will be described later with reference to FIGS. 24 and 25. FIG.

한편, 무선 전력 신호가 상기 방식으로 변조됨에 따라, 에너지 전달 이득을 나타내는 회로 내 흐르는 전류 값을 의미하는 진폭이 데이터 신호에 따라 다르게 나타날 수 있다. 따라서, 전자기기(200)는 무선 전력 전송장치(100)와 마찬가지로 진폭 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 복조할 수 있게 된다.On the other hand, as the wireless power signal is modulated in the above manner, the amplitude indicating the current value flowing in the circuit representing the energy transfer gain may appear differently depending on the data signal. Accordingly, the electronic device 200 can demodulate the wireless power signal by using the amplitude modulation method in the same manner as the wireless power transmission apparatus 100.

도 23은 진폭 변조 방식 및 주파수 변조 방식을 비교하기 위한 개념도이다.23 is a conceptual diagram for comparing the amplitude modulation method and the frequency modulation method.

무선 전력 신호가 데이터 신호를 반영하는 패킷을 포함하도록 무선 전력 신호를 변조하는 방식에는 진폭 변조(Amplitude Modulation) 방식 및 주파수 변조(Frequency Modulation) 방식 등이 존재한다. 진폭 변조는 전달하려는 데이터 신호의 진폭에 따라 무선 전력 신호의 진폭을 변화시키는 방식이다. 주파수 변조는 진폭은 일정하게 유지한 채 전달하려는 데이터 신호의 크기에 비례하여 무선 전력 신호의 주파수를 변화시키는 방식이다.There are an amplitude modulation (AM) scheme and a frequency modulation (FM) scheme for modulating a wireless power signal such that the wireless power signal includes a packet reflecting the data signal. Amplitude modulation is a method of varying the amplitude of the wireless power signal according to the amplitude of the data signal to be transmitted. The frequency modulation is a method of changing the frequency of the wireless power signal in proportion to the size of the data signal to be transmitted while maintaining the amplitude constant.

전술한 바와 같이, 전자기기(200)는 진폭 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조하고, 무선 전력 전송장치(100)는 전술한 캐리어 신호의 구동 주파수를 이용한 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조할 수 있다. 이와 같은 방식은 전자기기(200)만 진폭 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조하는 단방향 통신 방식 또는 무선 전력 전송장치(100)도 전술한 캐리어 신호의 구동 주파수를 이용하지 않는 진폭 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조하는 양방향 통신 방식에 비해 다음과 같은 이점이 존재할 수 있다.As described above, the electronic device 200 modulates the wireless power signal using the amplitude modulation method, and the wireless power transmission apparatus 100 transmits the wireless power signal using the modulation method using the driving frequency of the carrier signal Modulation is possible. In this manner, the unidirectional communication method for modulating the wireless power signal using the amplitude modulation method only for the electronic device 200 or the wireless power transmission apparatus 100 uses the amplitude modulation method that does not use the driving frequency of the carrier signal The following advantage can be obtained as compared with the bidirectional communication method of modulating the wireless power signal.

먼저, 단방향 통신에서 무선 전력 전송장치(100)가 전자기기(200)에 무선 전력 전송에 필요한 메시지를 송신할 수 없는 문제점이 해결될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송장치(100)가 무선 전력 전송장치(100)의 식별 정보/설정 정보 등 무선 전력 전송장치(100)와 관련된 정보 또는 전력 송신 상태 등 무선 전력 전송과 관련된 정보 등을 전자기기(200)에 제공할 수 있고, 무선 전력 전송장치(100)가 전자기기(200)의 식별 정보/설정 정보 등 전자기기(200)와 관련된 정보 또는 전력 수신 상태 등 무선 전력 전송과 관련된 정보를 전자기기(200)에 요청할 수 있다. First, the problem that the wireless power transmission apparatus 100 can not transmit a message required for wireless power transmission to the electronic device 200 in unidirectional communication can be solved. For example, the wireless power transmission apparatus 100 may transmit information related to the wireless power transmission apparatus 100, such as identification information / setting information of the wireless power transmission apparatus 100, or information related to wireless power transmission, And the wireless power transmission apparatus 100 may transmit information related to the wireless power transmission such as information related to the electronic device 200 such as identification information / setting information of the electronic device 200 or a power reception state The user can request the electronic device 200.

또한, 양방향 통신에서 캐리어 신호의 구동 주파수를 이용하지 않는 변조 방식을 이용하여 무선 전력 신호를 변조하기 위해 무선 전력 전송장치(100)에 추가적인 소자가 필요 없게 되는 이점이 존재할 수 있다. 캐리어 신호의 구동 주파수를 이용하지 않는 변조 방식을 이용하기 위해서는 로드(Load) 변경이 반드시 필요하므로, 추가적인 소자가 구현되어야 하고, 이는 하드웨어 설계 상에 부담으로 이어질 수 있다. 반면에, 캐리어 신호의 구동 주파수를 이용하는 방식을 이용하면 기존의 소자를 이용해서 양방향 통신이 이루어질 수 있으므로 비용적인 이점이 존재하게 된다.There may also be an advantage that additional elements are not required in the wireless power transmission apparatus 100 to modulate the wireless power signal using a modulation scheme that does not use the driving frequency of the carrier signal in bi-directional communication. In order to use a modulation scheme that does not use the driving frequency of the carrier signal, a load change is indispensable, so that an additional device must be implemented, which may lead to a burden on the hardware design. On the other hand, if the method using the carrier frequency of the carrier signal is used, bidirectional communication can be performed using existing devices, resulting in a cost advantage.

도 24는 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 전자기기(200)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.24 is a block diagram schematically illustrating an electronic device 200 according to an embodiment disclosed herein.

무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력 신호를 수신한 수신 코일(2911b)은 공진 형성 회로(2912), 정류 회로(2913) 및 전력 센싱부(2914)를 포함하는 충전 회로에 무선 전력 신호를 전달한다. 충전 회로에 인가되는 신호는 무선 전력 전송장치(100)에서 데이터 신호에 기초하여 캐리어 신호의 구동 주파수가 조절됨에 따라 무선 전력 신호의 진폭이 변경된 신호가 될 수 있다.The receiving coil 2911b receiving the wireless power signal from the wireless power transmission apparatus 100 transmits the wireless power signal to the charging circuit including the resonance forming circuit 2912, the rectifying circuit 2913 and the power sensing unit 2914 do. The signal applied to the charging circuit may be a signal in which the amplitude of the wireless power signal is changed as the driving frequency of the carrier signal is adjusted based on the data signal in the wireless power transmission apparatus 100. [

전력 수신 제어부(292)는 변복조부(293)가 무선 전력 신호를 복조하도록 제어할 수 있다. 전력 수신 제어부(292)는 변복조부(293)의 복조 과정 수행 결과를 기초로 패킷을 디코딩(decoding)함으로써, 패킷에 반영된 디지털 신호를 획득할 수 있다.The power reception control unit 292 can control the modem unit 293 to demodulate the wireless power signal. The power reception control unit 292 can acquire the digital signal reflected in the packet by decoding the packet based on the demodulation process result of the modem unit 293.

도 25는 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 전자기기(200)의 변복조부(293)의 복조 과정을 상세하게 나타내는 개념도이다.25 is a conceptual diagram illustrating in detail a demodulation process of the modem unit 293 of the electronic device 200 according to the embodiment disclosed herein.

변복조부(293)는 무선 전력 신호의 수신에 따른 회로 내 전류의 변화를 감지하여 입력 신호를 검출하고, 입력 신호에서 기준 클럭에 대한 위상 변화를 검출한다. 또한, 변복조부(293)는 입력 신호를 저역 통과 필터(Low Pass Filter)에 통과시켜 전류 값이 낮은 대역은 통과시키고, 높은 대역은 감쇄시킨다. 또한, 변복조부(293)는 저역 통과 필터를 통과한 신호를 증폭시키고, 전류 값을 임계 값과 비교하여 데이터 신호를 검출한다. 이에 따라, 무선 전력 신호로부터 데이터 신호가 검출되게 된다.The modulation / demodulation unit 293 detects a change in the in-circuit current due to the reception of the wireless power signal, detects the input signal, and detects a phase change with respect to the reference clock in the input signal. The modulation / demodulation unit 293 passes the input signal through a low pass filter to pass a band having a low current value, and attenuates a high band. The modulation / demodulation unit 293 amplifies the signal that has passed through the low-pass filter, and compares the current value with a threshold value to detect the data signal. As a result, a data signal is detected from the wireless power signal.

도 26은 본 명세서에 개시된 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치(100)의 양방향 통신 과정을 나타내는 흐름도이다.26 is a flow chart illustrating a two-way communication process of the wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment disclosed herein.

무선 전력 전송장치(100)는 외부로부터 공급되는 전력 및 캐리어 신호를 이용하여 무선 전력 신호를 형성한다(S100). 그리고, 무선 전력 전송장치(100)는 상기 무선 전력 신호에 패킷이 포함되도록 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절한다(S200). 그리고, 무선 전력 전송장치(100)는 상기 구동 주파수가 조절된 캐리어 신호를 이용하여 상기 무선 전력 신호를 변조한다(S300). 그리고, 무선 전력 전송장치(100)는 상기 변조된 무선 전력 신호를 전자기기(200)에 송신한다(S400).The wireless power transmission apparatus 100 forms a wireless power signal using external power and carrier signals (S100). The wireless power transmission apparatus 100 adjusts the driving frequency of the carrier signal so that the packet includes the wireless power signal (S200). Then, the wireless power transmission apparatus 100 modulates the wireless power signal using the carrier signal whose driving frequency is adjusted (S300). Then, the wireless power transmission apparatus 100 transmits the modulated wireless power signal to the electronic device 200 (S400).

이상에서 설명한 방법은 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.The method described above can be implemented in a recording medium that can be read by a computer or similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 지금까지 설명한 방법들은 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법들은 상기 무선 전력 전송장치(100)의 제어부(180) 또는 전력 송신 제어부(112)에 구현될수도 있고, 또는 상기 방법들은 상기 전자 기기(200)의 제어부(280) 또는 전력 수신 제어부(292)로 구현될 수 있다.According to a hardware implementation, the methods described so far can be applied to various types of application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays microprocessors, microprocessors, and other electronic units for performing other functions. For example, the methods may be implemented using the wireless Or may be implemented in the control unit 180 or the power transmission control unit 112 of the power transmission apparatus 100 or the methods may be implemented in the control unit 280 or the power reception control unit 292 of the electronic apparatus 200 .

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 상기 무선 전력 전송장치(100)의 메모리(150)에 저장되고, 상기 제어부(180) 또는 상기 전력 송신 제어부(112)에 의해 실행될 수 있으며, 마찬가지로 상기 전자 기기(200)의 메모리(260)에 저장되고, 상기 제어부(280) 또는 상기 전력 수신 제어부(292)에 의해 실행될 수 있다.According to a software implementation, embodiments such as the procedures and functions described herein may be implemented with separate software modules. Each of the software modules may perform one or more of the functions and operations described herein. Software code can be implemented in a software application written in a suitable programming language. The software code may be stored in the memory 150 of the wireless power transmission apparatus 100 and may be executed by the control unit 180 or the power transmission control unit 112, 260 and may be executed by the control unit 280 or the power reception control unit 292. [

본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, and the present invention can be modified, changed, or improved in various forms within the scope of the present invention and the claims.

100: 무선 전력 전송장치 200: 전자기기100: wireless power transmission device 200: electronic device

Claims (20)

복수의 코일들;
외부로부터 공급되는 전력 및 캐리어 신호를 이용하여 무선 전력 신호를 형성하고, 전자기기로부터 변조된 무선 전력 신호를 수신하도록 이루어지는 전력 변환부;
상기 무선 전력 신호에 패킷이 포함되도록 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하고, 상기 구동 주파수가 조절된 캐리어 신호를 이용하여 상기 무선 전력 신호를 변조하고, 상기 전자기기로부터 수신된 무선 전력 신호를 메시지로 복조하는 변복조부; 및
상기 전력 변환부가 상기 변조된 무선 전력 신호를 상기 전자기기에 송신하도록 제어하고,
상기 전자기기로부터 변조된 무선 전력 신호를 수신하는 경우, 상기 복조된 메시지를 획득하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
유도 결합 방식 및 공진 결합 방식 중 적어도 하나의 방법에 의하여 전자기기를 감지하고,
상기 복수의 코일들을 이용하여 상기 전자기기의 위치를 감지하고,
전자기기가 검출되는 경우, 상기 검출된 전자기기로 상기 패킷이 포함된 검출 신호를 전송하고,
상기 전자기기의 위치가 검출되는 경우, 상기 전자기기의 위치에 기초하여 무선 전력 전송에 사용될 코일을 결정하고,
상기 결정된 코일을 통해 상기 검출된 전자기기로부터 수신된, 변조된 무선 전력 신호로부터 상기 검출 신호에 대한 응답 메시지를 획득하고,
상기 획득된 메시지에 근거하여, 상기 검출된 전자기기로 전송되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신 장치.
A plurality of coils;
A power conversion unit configured to form a wireless power signal using an external power and carrier signal and to receive a wireless power signal modulated from an electronic device;
Modulating the driving frequency of the carrier signal so that the packet includes the wireless power signal, modulating the wireless power signal using the carrier signal whose driving frequency is adjusted, and transmitting the wireless power signal received from the electronic device as a message A demodulating unit for demodulating; And
The power conversion unit controls the modulated wireless power signal to be transmitted to the electronic device,
And a control unit for acquiring the demodulated message when receiving the modulated wireless power signal from the electronic device,
Wherein,
Detecting an electronic device by at least one of an inductive coupling method and a resonant coupling method,
Detecting a position of the electronic device using the plurality of coils,
When the electronic device is detected, transmits a detection signal including the packet to the detected electronic device,
Determining a coil to be used for the wireless power transmission based on the position of the electronic device when the position of the electronic device is detected,
Obtain a response message for the detection signal from the modulated radio power signal received from the detected electronic device via the determined coil,
And controls power transmitted to the detected electronic device based on the obtained message.
제1 항에 있어서, 상기 변조부는,
적어도 두 개의 서로 다른 주파수를 이용하여 상기 캐리어 신호의 구동 주파수를 조절하는 무선 전력 송신 장치.
The apparatus as claimed in claim 1,
And adjusts the driving frequency of the carrier signal using at least two different frequencies.
제2 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 서로 다른 주파수는,
상기 전자기기 장치와 공진 결합하기 위한 공진 주파수를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
3. The method of claim 2, wherein the at least two different frequencies &
And a resonant frequency for resonant coupling with the electronic device.
제3 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 서로 다른 주파수는,
상기 공진 주파수를 중심으로 임계 범위 내에 해당하는 주파수를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
4. The method of claim 3, wherein the at least two different frequencies &
And further includes a frequency within a critical range around the resonance frequency.
제4 항에 있어서, 상기 임계 범위는,
에너지 전달 이득을 기준으로 결정되는 무선 전력 송신 장치.
5. The method of claim 4,
A wireless power transmission device determined based on energy transfer gain.
제1 항에 있어서, 상기 패킷은,
2n비트의 데이터(여기에서, n은 자연수)를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
2. The method of claim 1,
And 2 < n > bits of data (where n is a natural number).
제6 항에 있어서, 상기 n은,
1인 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신 장치.
7. The method of claim 6,
1. ≪ / RTI >
제1 항에 있어서, 상기 무선 전력 신호는,
상기 전자기기에 대한 에너지 전달 이득에 기초하여 상기 전자기기에서 복조되는 무선 전력 송신 장치.
2. The method of claim 1,
And is demodulated in the electronic device based on an energy transfer gain for the electronic device.
제1 항에 있어서, 상기 무선 전력 신호는,
상기 전자기기에서 진폭 변조 방식으로 복조되는 무선 전력 송신 장치.
2. The method of claim 1,
And the demodulated by the amplitude modulation method in the electronic device.
제1 항에 있어서, 상기 패킷은,
상기 무선 전력 송신 장치에 대한 정보를 제공하는 패킷 또는 상기 전자기기에 대한 정보를 요청하는 패킷인 무선 전력 송신 장치.
2. The method of claim 1,
Wherein the wireless power transmission apparatus is a packet for providing information on the wireless power transmission apparatus or a packet for requesting information on the electronic apparatus.
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