KR101988035B1 - 단말기 및 무선 충전을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말기 및 단말기의 무선 충전을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
충전패드로부터 발생되는 유도전류를 이용하여 유선 또는 무선 충전을 수행하고, 상기 충전된 전원을 이동단말기에 공급하는 전원 공급부; 상기 유도전류를 수신하면 온되고, 단말기의 이동 거리 또는 방향을 촬영하는 카메라부; 상기 유도전류를 수신하면 온되고, 단말기의 이동거리 또는 방향을 표시하고, 상기 충전패드로부터 발생되는 유도전류의 세기 정보 및 충전상태 정보를 표시하는 디스플레이부; 무선충전모드 시 상기 충전패드로부터 발생되는 유도전류의 세기를 감지하고, 상기 유도전류의 세기에 따른 단말기의 위치 및 이동방향 정보를 생성하여 상기 디스플레이부에서 출력되도록 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

단말기 및 무선 충전을 위한 장치 및 방법{Mobile communication terminal and electric aharging mobile of wireless and control method thereof }

본 발명은 단말기 및 단말기의 무선 충전을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

이동 단말기의 경우 휴대를 위해 일반적으로 배터리를 사용한다. 배터리 충전 방법에는 유선 충전과 무선 충전으로 구분될 수 있으며, 그 중 유선 충전이 보편화되어 있다. 그러나 최근에는 무선 충전 기술이 적용되어, 상용화되고 있다. 무선 충전 방법에는 전자기 유도 현상을 이용한 전자기 유도방식과 송수신단에 동일한 주파수로 전력을 보내는 자기 공명식이 있다. 무선 충전 방식 중 전자기 유도식은 내부에 코일을 포함하고 있는 충전 패드에 전원을 인가하고 충전 패드 내부에 있는 코일에서 발생되는 전자기장으로 인하여 이동 단말기의 배터리에 포함된 코일에 발생되는 유도전류를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.

상기 전자기 유도식 충전 방식에서는 충전 패드 위에 올려진 단말기의 위치가 매우 중요하다. 따라서 무선충전 중에 단말기가 무선충전 패드 상에 최적점의 위치에 올려지지 않거나 소정 거리 이상 이격되어 있는 경우 충전 효율이 저감되게 되고, 그에 따른 충전 시간 및 전력 손실이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명은 단말기의 무선 충전 시 무선 충전을 효율적으로 실행할 수 있도록 하기 위한 정보를 제공하기 위한 단말기 및 그의 무선 충전 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 단말기는 충전패드로부터 발생되는 유도전류를 이용하여 유선 또는 무선 충전을 수행하고, 상기 충전된 전원을 이동단말기에 공급하는 전원 공급부; 상기 유도전류를 수신하면 온되고, 단말기의 이동 거리 또는 방향을 촬영하는 카메라부; 상기 유도전류를 수신하면 온되고, 단말기의 이동거리 또는 방향을 표시하고, 상기 충전패드로부터 발생되는 유도전류의 세기 정보 및 충전상태 정보를 표시하는 디스플레이부; 무선충전모드 시 상기 충전패드로부터 발생되는 유도전류의 세기를 감지하고, 상기 유도전류의 세기에 따른 단말기의 위치 및 이동방향 정보를 생성하여 상기 디스플레이부에서 출력되도록 제어하는 제어부;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 충전패드는 전원이 인가되면 전자기장을 발생하고, 충전패드에서 입출이 가능하고, 하나의 그라운드 라인에 복수의 파워라인이 나선형으로 구성되는 1차 코일; 상기 인가되는 전원과 임계값을 비교하는 비교부; 상기 전원공급부로 상기 전원을 공급하거나 차단하는 스위칭부; 상기 스위칭부를 제어하는 충전패드 제어부; 상기 이동단말기가 거치되는 충전패드 표면에 상기 이동단말기에 구성되는 적어도 하나의 돌기와 결합할 수 있는 적어도 하나의 홈;을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 이동단말기의 충전 방법에 있어서, 상기 충전패드에서 발생하는 유도전류를 수신하는 단계; 이동단말기의 위치정보를 획득하는 단계; 상기 수신되는 유도전류의 세기와 상기 이동단말기의 위치정보를 기초하여 상기 이동단말기의 이동방향을 산출하는 단계; 상기 산출된 상기 이동단말기의 이동방향에 대한 정보를 출력하는 단계;를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 관련된 본 발명은 단말기가 무선 충전을 수행하는 경우 효율적으로 최적화된 위치에서 무선 충전을 수행할 수 있도록 하고 충전이 완료될 때까지 동일한 충전 효율을 유지할 수 있는 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 무선충전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 A-B번에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예가 적용되는 단말기의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예가 적용되는 이동단말기에서 전원공급부의 무선충전부를 도시한 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예가 적용되는 무선 충전패드의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 무선 충전 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 무선 충전시 표시될 수 있는 화면 예시도를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예가 적용되는 무선충전 시스템을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예가 적용되는 무선충전 시스템을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 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.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 무선충전 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 A-B번에 따른 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 무선 충전 시스템은 이동단말기(100)와 충전패드(200)를 포함한다.

상기 이동단말기(100)는 무선 충전이 가능한 단말기로, 상기 충전패드(200)에서 발생하는 유도전류를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 상기 이동단말기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 충전패드(200)에서 발생하는 전자기 유도 현상에 다라 유도전류를 발생시키는 2차코일(191)을 포함할 수 있다. 상기 2차코일(191)은 배터리와 배터리 커버(101) 사이에 배치될 수 있다.

상기 충전패드(200)는 이동단말기(100)의 배터리를 무선 충전하기 위한 장치로 상기 배터리 충전에 필요한 전력을 송수신하는 전력송수신기이다. 상기 충전패드(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 커버(201) 안에 전원을 공급받아 전자기장을 발생하는 1차코일(210)과 이동단말기(100)의 접촉 또는 위치를 인식하는 센서(220)를 포함한다. 상기 센서(220)는 이동단말기(100)가 상기 충전패드에 안착여부, 안착 위치에 대한 안내 및 충전 효율을 알리기 위한 이동단말기(100) 감지를 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예가 적용되는 단말기의 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예가 적용되는 무선충전장치를 도시한 블록 구성도이다.

다음은 도 3 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 실시 예가 적용되는 이동 단말기의 구조를 설명한다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 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.

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(112)에 의해 수신될 수 있다.

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.

상기 방송 수신 모듈(111)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(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)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.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)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.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 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.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다. 특히 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(121)는 무선충전패드(200)에서 무선 파워가 센싱되면 카메라(121)가 구동될 수 있다. 또한 제어부(180)의 제어에 따라 상기 무선 파워가 센싱되는 방향, 강도 등에 대한 무선 파워 정보를 제공하기 위하여 카메라(121)를 통하여 이동단말기(100)의 이동방향을 일시적 또는 지속적으로 촬영할 수 있다.

마이크(122)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(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다. 특히 센싱부(140)는 본 발명의 실시 예에 따라 자이로센서, 마그네틱센서 등의 다양한 센서모듈을 포함할 수 있다. 상기 센서모듈은 이동단말기(100)의 이동 및 방향에 대한 센싱을 수행할 수 있으며 상기 센싱된 결과를 제어부(180)로 제공할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)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.

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(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

특히 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이부(151)는 센서부(140)에서 센싱된 정보를 기초하여 제어부(180)에서 제공하는 무선충전을 위한 최적화 위치정보를 제공하기 위한 UI(User Interface)를 디스플레이할 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)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.

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(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 3을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서(141)는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서(141)의 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 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

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.

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.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)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(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)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(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)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. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 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(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)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(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

상기 제어부(180)는 사용자 입력 또는 내부 입력에 따라 유선 충전 또는 무선 충전을 수행한다, 내부 입력은 단말기 내부의 2차 코일에서 생성되는 유도전류가 감지되었음을 알리는 신호를 내부 신호라 할 수 있다. 상기 제어부(10)는 충전패드에서 발생되는 유도전류를 감지하면서 상기 유도전류를 이용하여 배터리를 무선 충전할 수 있다.

상기 제어부(180)는 무선 충전 모드로 진입 시 카메라(121), 디스플레이부(151) 및 센싱부(140)를 온(On)하도록 제어하고, 무선충전 패드에서 발생되는 유도전류의 세기 및 세기에 따른 거리 정보를 확인하고, 상기 디스플레이부(151)에서 무선 충전을 위한 최적화된 위치 정보를 제공하도록 제어할 수 있다.

특히 센서부(140)에서는 이동단말기(100)의 이동방향 또는 이동속도를 감지할 수 있으며 상기 감지된 정보를 상기 제어부(180)에서 획득하여 유도전류의 세기와 단말기의 이동 및 위치 상태 등을 참조하여 충전을 위한 최적점으로 이동할 수 있는 정보를 제공할 수 있도록 제어한다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

전원 공급부(180)는 이동 단말기(100)의 각 구성요소로 전원을 공급하는 배터리(196)를 구비하며, 상기 배터리(196)를 유선 도는 무선 충전하기 위한 무선충전부를 포함할 수 있다.

무선충전부는 도 4에 도시된 바와 같이 2차코일(191), 정류기(192), 컨버터()193), 통신 제어부(194), 충전부(195), 배터리(196)를 포함할 수 있다.

2차코일(191)은 충전패드(200)의 1차코일(210)에서 발생되는 전자기장의 변화에 따라 유도전류를 생성한다. 상기 2차코일(191)은 1차코일(210)에서 발생하는 유도전류를 수신하여 유도전류를 발생할 수 있다.

상기 정류기(192)는 상기 2차코일(191)을 통해 수신되는 유도전류를 직류전원(직류전압 또는 직류전원)으로 변환하는 교류-직류 변환기이다.

상기 컨버터(193)는 상기 정류기(192)에서 출력되는 직류전원을 소정의 전압으로 변환한다. 즉, 컨버터(193)는 배터리 충전을 위한 적적한 전압으로 상기 직류전원을 변환하는 역할을 한다.

상기 통신제어부(194)는 충전패드(200)와 통신을 수행한다. 상기 통신제어부(194)는 해당 단말기가 충전기 가능한 기기인지 상기 충전패드(200)에 인증을 요청할 수 있다. 상기 인증 요청 시 상기 통신제어부(194)는 배터리의 장치번호 등과 같은 식별정보를 충전 패드(200)로 전송할 수 있다.

상기 충전부(195)는 2차코일(191)을 통해 수신되는 유도전류를 이용하여 배터리(196)을 충전한다. 즉, 상기 충전부(195)는 충전패드(200)에서 발생되는 전자기장 유도현상에 의해 2차코일(191이 생성하는 유도전류를 배터리(196)로 공급한다. 상기 충전부(195)는 배터리 충전을 제어하는 충전회로, 과전류 및 과전압을 방지하기 위한 과전류/과전압 보호회로를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선충전패드의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.

도 5를 참조하면, 충전패드(200)는 1차코일(210), 센서(220), 스위칭부(230), 비교부(240), 충전패드 제어부(250), 출력부(260)를 포함할 수 있다.

1차코일(210)은 전원이 인가되면 전자기장을 발생시킨다. 상기 1차코일(210)은 솔레노이드로 구현될 수 있다. 또한 1차코일(210)에서 발생되는 전자기장은 이동단말기(100)의 2차코일(191)에 자기장을 유도하여 2차코일(191)에 유도전류를 발생시킬 수 있다.

센서(220)는 충전패드(200) 위에 이동단말기(100)가 안착되면 이동단말기(100)의 접촉을 감지하고 충전패드(200) 상에 이동단말기(100)의 위치를 확인할 수 있다.

스위칭부(230)는 상기 충전패드 제어부(250)의 제어에 따라 외부에서 공급되는 전원을 상기 1차코일(210)로 공급하거나 차단하는 역할을 수행한다.

비교부(240)는 충전패드(200)의 정상동작 여부를 확인하기 위한 것으로, 외부로부터 공급되는 전원의 전압 또는 전류를 검출하고 상기 검출된 전압 또는 전류가 임계값을 초과하는지를 판단할 수 있다. 상기 비교부(240)는 외부로부터 공급되는 전원의 전압 도는 전류를 검출하기 위한 저항(241)과 상기 검출된 전원의 전압값 또는 전류값과 임계값을 비교하여 그 비교결과를 출력하기 위한 비교기(242)를 포함할 수 있다.

충전패드 제어부(250)는 비교부(240)로부터 전송 받은 확인 결과에 따라 상기 스위칭부(230)를 제어할 수 있다. 또한 충전패드 제어부(250)는 상기 이동단말기(100)와 통신을 수행하며, 상기 통신 수행 결과에 따라 배터리의 충전상태를 확인할 수 있다.

또한 충전패드 제어부(250)는 센서(220)를 이용하여 충전패드(200) 상에 이동단말기(100)의 위치를 확인하고, 상기 이동단말기(100)의 통신제어부(194)와의 통신을 통해 인증절차를 거치므로 상기 이동단말기(100)가 무선 충전기 가능한 단말기인지의 여부를 확인할 수 있다.

출력부(260)는 상기 충전패드 제어부(250)의 제어에 따라 충전 상태를 표시할 수 있다. 상기 출력부(260)는 발광 소자 또는 LCD등으로 구현될 수 있다.

상기한 바와 같은 무선충전 시스템을 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 무선 충전 방법을 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 무선 충전 동작 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 무선 충전시 표시될 수 있는 화면 예시도를 나타낸 것이다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 제어부(180)는 사용자 입력 또는 내부 입력에 따라 무선충전 모드로 진입하고, 전력수신부에서 발생하는 전압이 검출되면 무선 충전 요청이 있는 것으로 인식할 수 있다. 즉, 2차 코일(191)에서 유도전류가 발생되면 제어부(180)는 무선 충전모드로 진입한다.(S602)

상기 무선 충전모드로 진입 시 상기 제어부(180)는 카메라(121), 센서부(140) 및 디스플레이부(151)를 온(On)되도록 제어할 수 있다.(S604)

제어부(180)는 충전패드(200)에서 발생되는 무선 충전의 강도 즉, 유도전류의 세기를 확인할 수 있다.(S606) 또한, 충전패드(200)의 그리드를 확인하고(S608) 이동단말기(100)의 현재 위치에 따른 충전 상태 정보를 확인할 수 있다.(S610)

즉, 제어부(180)는 이동단말기(100)가 충전패드(200)위에 또는 무선충전장치가 위치한 소정 범위내에 근접하는 경우 상기 무선충전패드(200)로부터 발생되는 유도 전류의 세기에 대한 정보와 상기 세기가 소정 범위내에서 가장 높은 곳의 위치 정보를 확인하고, 그에 따른 정보를 단말기(100)에서 제공되도록 할 수 있다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 이동단말기(100)의 표시부(151)에는 현재 이동단말기(100)가 위치한 곳에서의 유도전류의 세기에 대한 정보를 이미지 또는 텍스트, 동영상 등의 다양한 형태로 표시되도록 할 수 있다.(S612)

예를 들어, 도 7의 (a) 예시도는 타워 형태로 유도전류의 세기를 나타낼 수 있다. 즉, 이동단말기(100)의 카메라(121) 또는 센서부(140)의 센싱에 의하여 이동 단말기(100)의 이동을 감지하고 상기 이동된 위치 또는 감지된 유도전류의 세기를 타워 형태의 이미지(701) 높이로 나타낼 수 있도록 하여 사용자가 단말기를 이동함으로써 전류의 세기가 높은 위치를 무선충전의 최적점으로 지정하여 안착할 수있다.

또한 도 7의 (b)예시도는 이동단말기(100)의 카메라(121)에서 촬영되는 이동단말기(100)의 이동 거리 및 위치를 촬영하여 감지하고, 상기 이동단말기(100)의 위치에 따라 무선충전부에서 감지되는 전류의 세기가 최고점인 위치로 단말기를 이동할 수 있도록 해당 방향에 대한 네비게이션 기능을 수행할 수 있는 이미지(화살표) 또는 텍스트(702)를 디스플레이할 수 있다.

이외에도 도 7의 (c) 내지 (d)와 같이 전류의 세기를 이미지(703), 그래프(704) 또는 등고선(705)과 같이 표시해줌으로써, 단말기의 이동에 따른 전류의 세기를 사용자가 용이하게 파악할 수 있도록 할 수 있다.

제어부(180)는 이동단말기(100)가 이동되는지를 카메라(212), 센서부(140)를 이용하여 지속적으로 확인하고, 이동단말기(100)가 충전패드(200) 상에서 이동하였거나 무선 충전이 가능한 소정 범위 이내에서 이동하였는 경우 이동된 위치에서 전류 세기 즉, 충전 강도를 확인하고, 상기 도 7의 화면 예시도에서와 같이 정보를 출력하도록 할 수 있다.(S606)

제어부(180)는 이동단말기(100)가 위치한 곳이 무선충전을 위한 전류의 세기가 기준세기 이상인 최적점인지를 판단하고(S618) 판단결과에 따라 충전 상태에 대한 정보를 디스플레이부(151) 또는 음향출력모듈(152)로 출력되도록 할 수 있다.

제어부(180)는 상기 디스플레이부(151)에서 출력되는 상태정보에 대하여 단말기(100)의 이동방향 및 그에 대응되는 유도전류의 세기 변화 등에 대한 정보를 가변적로 디스플레이하도록 할 수 있다.

상기와 같이 이동단말기(100)의 제어부(180)는 이동단말기의 위치 및 이동 방향에 따라 무선충전을 위한 전류의 세기가 높은 곳으로 단말기를 이동하거나 해당 정보를 제공하도록 함으로써 단말기가 무선충전 패드 또는 무선 충전이 가능한 소정 범위로 단말기를 진입할 수 있도록 하여 효율적인 무선충전을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예가 적용되는 무선충전 시스템을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예가 적용되는 무선 충전 시스템은 충전패드(200)가 유무선 겸용으로 사용될 수 있도록 형성될 수 있다.

즉, 단말기(100)는 충전패드(200)에 거치되는 무선충전모드로 동작하는 상술한 바와 같이 2차코일(191)은 충전패드(200)의 1차코일(210)에서 발생되는 전자기장의 변화에 따라 생성된 유도전류에 의하여 충전될 수 있다.

상기 1차코일(210)은 본 발명의 다른 실시 예에서 무선충전장치(200) 내부에 존재하고, 종단에 이동단말기(100)에 유선충전모드로 충전이 가능하도록 충전포트를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 1차코일(210)은 무선충전장치(200)의 내부와 외부로 입출될 수 있는 구조로 상기 1차 코일(210) 및 충전포트를 소정 길이로 인출할 수 있도록 한다.

또한 상기 1차코일(210)은 그라운드 라인(211G)에 복수의 파워라인(코일)(211p)가 나선형(a)의 무선 충전의 충전감도를 증가시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 또는 예시도(b)에서와 같이 복수의 파워라인(211p)이 묶음 형태로 형성될 수 있으며 상기 묶음 형태의 파워라인은(211p) 양측 종단이 유기적으로 연결되는 구조를 가질 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예가 적용되는 무선충전 시스템을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 충전패드(200)에 이동단말기(100)가 안착될 때 1차코일(210)의 중심과 상기 2차코일(101)의 중심이 일직성산에 위치해야 충전 효율이 가장 높다. 따라서 1차코일(210)과 2차코일(191)의 중심이 일직선상에 위치하도록 하기 위하여 1차코일(210)의 중심에 자석을 설치하여 2차코일(191)의 중심이 1차코일(210)의 중심을 기준으로 소정 반경 내에 들어오면 자력으로 단말기를 끌어당겨 1차코일(210)의 중심이 1차코일(210)의 중심이 일직선상에 위치하게 된다.

여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 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. 일부의 경우에 그러한 실시 예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시 예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

Claims (10)

1. 충전패드에 의해 유도전류가 발생하면 무선 충전되는 전원 공급부;
   상기 유도전류가 발생하면 무선 충전모드로 진입하는 제어부;
   상기 무선 충전모드로 진입하면 온(On)되고, 이동 단말기의 이동 거리 및 위치를 촬영하는 카메라부; 및
   상기 무선 충전모드로 진입하면 온되고, 상기 이동 단말기의 이동 거리 및 위치에 따른 상기 충전패드로부터 발생되는 유도전류의 세기 정보 및 충전상태 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하고,
   상기 제어부는
   상기 이동 단말기의 이동을 감지하면 상기 이동 단말기의 위치에서 유도전류의 세기가 최고점인 위치로 이동 단말기가 이동할 수 있도록 이동방향 정보를 생성하여 상기 디스플레이부에 표시하며,
   상기 이동 단말기가 상기 충전패드 상에서 이동시 이동 단말기의 이동 위치에 따른 유도전류의 세기를 등고선으로 표시하는
   이동단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전원 공급부는
   상기 충전패드에 의해 유도전류가 발생하는 2차코일;
   상기 발생한 유도전류를 직류전원으로 변환하는 정류기; 및
   상기 변환된 직류전원을 소정 전압으로 변환하는 컨버터를 포함하는
   이동단말기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이동 단말기가 이동하는 이동방향 및 이동속도를 감지하는 센서부를 더 포함하고,
   상기 제어부는
   상기 센서부에서 감지된 결과와 상기 유도전류의 세기 정보에 기초하여 상기 이동 단말기의 위치 및 이동방향 정보를 산출하는
   이동단말기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 충전패드는
   전원이 인가되면 전자기장을 발생시키는 1차코일;
   상기 인가되는 전원과 임계값을 비교하는 비교부;
   상기 인가되는 전원을 상기 1차코일로 공급하거나 차단하는 스위칭부; 및
   상기 스위칭부를 제어하는 충전패드 제어부를 포함하는
   이동단말기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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