KR102404165B1 - 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법은, 송신 패드 주위의 공간을 분할한 격자마다, 기준 RSSI 값, 안테나들 사이의 RSSI 값편차, 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량을 포함하는 3D-룩업 테이블(LUT)을 구축하는 단계; 수신 패드로부터 송신 패드에 테스트 패킷을 송신하는 단계; 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 수신 패드의 위치를 추정하는 단계; 송신 패드로부터 수신 패드로 테스트 무선 충전을 수행하는 단계; 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및 이물질이 존재할 경우 이물질을 제거하려고 시도하고, 제거되지 않는 이물질에 의한 무선 충전 전력량의 감소가 소정치 이상일 경우에는 사용자에게 통보하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하여, 오정렬 검출 정확도를 향상시킬 수 있고, 무선 충전을 효과적으로 수행할 수 있다.

Description

무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법 및 시스템{Method and system for determining misalignment and foreign object between wireless charging pads}

본 발명은 무선 충전 기술에 관한 것으로서, 특히 상호 통신 가능한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬과 무선 충전 패드들 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 판별하고, 이물질이 존재할 경우 제거하려고 시도하며, 제거 불가능한 이물질에 기인한 무선 충전 효율 저하가 큰 경우에만 무선 충전을 중단시킬 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.

일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전 장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용 전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기 에너지를 공급하는 단자 공급 방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자 공급 방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자 공급 방식은 단자들 간의 서로 다른 전위차로 인한 순간 방전 현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연 방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템과 충전 방법들이 제시되고 있다. 이러한 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나, 향후 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.

일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기 에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기 에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다. 한편, 무선 전력을 송신하기 위하여 무선 전력 송신기는 송신 코일을 구비하고, 무선 전력을 수신하기 위하여 무선 전력 수신기는 수신 코일을 구비한다. 이러한 송신기와 수신기의 코일은 일정한 길이에 코일이 임계 횟수로 권선되어 상기 코일이 권선되는 특정 영역에 한정하여 무선 전력 송수신에 대한 높은 효율을 가지게 된다.

그런데, 무선 충전 시, 자성체, 금속 등 이물질이 자기장에 영향을 주어 시스템의 비정상적인 동작을 야기해서 충전 효율이 감소될 수 있고, 금속 물질의 경우 무선 충전 시 금속 물질의 온도가 상승하여 안정성에 문제를 발생시킬 수 있다. 특히, 차량과 같이 큰 전력을 요구하는 무선 충전시, 금속 이물질은 화재와 같은 큰 사고를 야기할 수 있어서, 이물질 검출 및 제거 기술이 요구된다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 종래 기술로, 공개 특허 10-2019-0015953 호(공개일: 2019년 2월 15일, 발명의 명칭 " 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치", 이하 선행기술 1이라 함), 및 공개 특허 10-2019-0017252 호(공개일: 2019년 2월 20일, 발명의 명칭: "이물질 검출 방법, 이를 이용하는 무선 전력전송 제어 장치 및 무선 전력전송 장치", 이하 선행기술 2이라 함)는 이물질 검출 기술을 제안하고 있다.

선행기술 1은 무선 전력 전송 후 수신 패드에서 수신된 피크 주파수, 기준 품질 인자 값과 계산된 등가 직렬 저항을 활용하여 이물질 유무를 판단하기 때문에, 이물질의 크기와 종류에 따라서 기준값을 설정해야 한다. 그리고 이물질이 검출되면 무선 충전을 중단한다.

선행기술 2는 전력 전송 컨버터의 입력 전압 및 입력 전류 간의 위상차를 검출하고, 이를 기준치와 비교함으로써 이물질이 있는지 여부를 판단한다. 그리고 이물질이 검출되면 무선 충전을 중단한다.

종래의 방식은 이물질의 크기와 종류에 따른 인자 값 또는 입력 전압과 입력 전류 사이의 위상치를 기준치와 비교함으로써 이물질의 유무를 판단하였다. 하지만, 이러한 방식은 송신 패드와 수신 패드 사이의 오정렬일 경우도 이물질이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 종래 방식에 따르면 이물질을 검출하기 위한 복잡한 하드웨어와 신호 처리 시스템이 필요하다. 또한, 무선 전력 전송 중 이물질이 검출되더라도, 사용자가 개입하지 않으면 이물질에 대한 조치가 불가능하기 때문에 무선 전력 전송이 중단되는 문제점이 있다.

대한민국 공개 특허 10-2019-0015953 호(공개일: 2019년 2월 15일, 발명의 명칭: "무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치") 대한민국 공개 특허 10-2019-0017252 호(공개일: 2019년 2월 20일, 발명의 명칭: "이물질 검출 방법, 이를 이용하는 무선 전력전송 제어 장치 및 무선 전력전송 장치")

본 발명의 목적은 무선 충전 시에 이물질을 검출할 수 있고, 송신 패드와 수신 패드 사이의 오정렬을 판별할 수 있으며, 이물질이 검출될 경우 이물질을 제거할 수 있는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 무선 충전 패드들 사이의 오정렬을 무선 충전 패드 사이에 이물질이 존재하는 것과 구별하여 검출함으로써, 오정렬 검출 정확도를 향상시킬 수 있고, 이물질이 제거될 수 없고 이물질로 인한 충전 효율의 저하가 큰 경우에만 무선 충전을 중단시킬 수 있는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 적어도 세 개의 안테나들과 통신 모듈을 가지는 송신 패드 및 상기 송신 패드와 통신가능한 수신 패드를 포함하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법은, 상기 송신 패드 주위의 공간을 분할한 격자마다, 상기 수신 패드로부터 상기 송신 패드의 안테나들에 수신되는 테스트 패킷의 기준 RSSI 값, 상기 안테나들 사이의 RSSI 값편차, 무선 충전 시에 상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드에 수신되는 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량을 포함하는 3D-룩업 테이블(LUT)을 구축하는 단계; 상기 수신 패드로부터 상기 송신 패드에 상기 테스트 패킷을 송신하는 단계; 상기 테스트 패킷이 상기 송신 패드의 안테나들에 수신된 실제 RSSI 값을 상기 3D-LUT에 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 수신된 실제 RSSI 값들을 상기 3D-LUT에 저장된 기준 RSSI 값들과 비교하여 상기 수신 패드의 위치를 추정하는 단계; 상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드로 테스트 무선 충전을 수행하는 단계; 상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량을 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량과 비교하여, 상기 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및 이물질이 존재할 경우 이물질을 제거하려고 시도하고, 제거되지 않는 이물질에 의한 무선 충전 전력량의 감소가 소정치 이상일 경우에는 사용자에게 통보하는 단계를 포함한다. 그리고, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는, 상기 송신 패드의 안테나들 각각에 수신된 실제 RSSI 값을 측정하는 것, 측정된 실제 RSSI 값들 사이의 차이를 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 이물질이 존재하는 안테나를 찾는 것을 포함하고, 상기 이물질이 존재하는 안테나를 찾는 것은, 소정 안테나가 수신한 실제 RSSI 값과 그 외의 안테나들에서 측정된 실제 RSSI 값들의 차이를 비교하여, 상기 차이가 가장 큰 안테나에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는, 이물질이 있는 안테나가 존재하는 경우, 상기 안테나로부터 이물질을 제거하려 시도하고, 이물질이 제거되지 않는 경우 사용자에게 통보하는 것을 더 포함하고, 상기 테스트 무선 충전을 수행하는 단계는, 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 기준 전력 수신량이 요구되는 전력 수신량 미만일 경우, 사용자에게 오정렬 방향 및 거리 정보를 포함하는 오정렬 상태 정보를 통보하는 것을 포함한다. 또한, 상기 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는, 상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 크면, 이물질이 존재하지 않거나 제거될 수 있다고 판단하는 것, 및 상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 작으면, 제거될 수 없는 이물질이 존재한다고 판단하는 것을 포함한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면은, 적어도 세 개의 안테나들과 통신 모듈을 가지는 송신 패드 및 상시 송신 패드와 통신가능한 수신 패드를 포함하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템은, 상기 송신 패드 주위의 공간을 분할한 격자마다, 상기 수신 패드로부터 상기 송신 패드의 안테나들에 수신되는 테스트 패킷의 기준 RSSI 값, 상기 안테나들 사이의 RSSI 값편차, 무선 충전 시에 상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드에 수신되는 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량을 포함하는 3D-룩업 테이블(LUT); 상기 송신 패드 및 상기 수신 패드를 제어하는 제어부; 및 상기 송신 패드 및 상기 수신 패드 사이에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수신 패드가 상기 송신 패드에 상기 테스트 패킷을 송신하도록 제어하고, 상기 테스트 패킷이 상기 송신 패드의 안테나들에 수신된 실제 RSSI 값을 상기 3D-LUT에 저장된 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하며, 수신된 실제 RSSI 값들을 상기 3D-LUT에 저장된 기준 RSSI 값들과 비교하여, 상기 수신 패드의 위치를 추정하도록 구성된다. 그리고, 상기 제어부는, 상기 송신 패드가 상기 수신 패드로 테스트 무선 충전을 수행하도록 제어하고, 상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량을 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량과 비교하여, 상기 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하며, 이물질이 존재할 경우 상기 이물질 제거부가 상기 이물질을 제거하려고 시도하도록 제어하고, 제거되지 않는 이물질에 의한 무선 충전 전력량의 감소가 소정치 이상일 경우에는 사용자에게 통보하는 동작을 수행하도록 더 구성된다. 특히, 상기 제어부는, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하기 위하여, 상기 송신 패드의 안테나들 각각에 수신된 실제 RSSI 값을 측정하고, 측정된 실제 RSSI 값들 사이의 차이를 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 이물질이 존재하는 안테나를 찾도록 더 구성된다. 또한, 상기 제어부는, 상기 이물질이 존재하는 안테나를 찾기 위하여, 소정 안테나가 수신한 실제 RSSI 값과 그 외의 안테나들에서 측정된 실제 RSSI 값들의 차이를 비교하여, 상기 차이가 가장 큰 안테나에 이물질이 존재하는 것으로 판단하도록 더 구성된다. 더 나아가, 상기 제어부는, 이물질이 있는 안테나가 존재하는 경우, 상기 이물질 제거부를 사용하여 상기 안테나로부터 이물질을 제거하려 시도하고, 이물질이 제거되지 않는 경우 사용자에게 통보하도록 더 구성되고, 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 기준 전력 수신량이 요구되는 전력 수신량 미만일 경우, 사용자에게 오정렬 방향 및 거리 정보를 포함하는 오정렬 상태 정보를 통보하도록 구성된다. 또한, 상기 제어부는, 상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 크면, 이물질이 존재하지 않거나 제거될 수 있다고 판단하고, 상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 작으면, 제거될 수 없는 이물질이 존재한다고 판단하도록 더 구성된다. 상기 3D-LUT는 이론적으로 또는 실험에 의해 구축될 수 있다.

본 발명에 의하여, 무선 충전 시에 이물질을 검출할 수 있고, 송신 패드와 수신 패드 사이의 오정렬을 판별할 수 있으며, 이물질이 검출될 경우 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하여, 무선 충전 패드들 사이의 오정렬을 무선 충전 패드 사이에 이물질이 존재하는 것과 구별하여 검출함으로써 오정렬 검출 정확도를 향상시킬 수 있고, 이물질이 제거될 수 없고 이물질로 인한 충전 효율의 저하가 큰 경우에만 무선 충전을 중단시킬 수 있기 때문에 무선 충전을 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일면에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 3D-LUT를 구성하기 위한 격자 공간을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 3D-LUT의 내용을 예시하는 도면이다.
도 4는 송신 패드와 수신 패드의 정렬 관계를 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의해 무선 충전이 진행되는 과정을 간략하게 예시하는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 면에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템을 나타내는 블록도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

이하, 본 발명에 의한 송수신 패드간 오정렬 판별, 송수신 패드 사이의 이물질 검출 방법 및 이물질이 검출될 경우 이물질 제거부(예를 들어, 에어 컴프레셔)를 활용하여 무선 충전이 차단되는 것을 방지하는 기술에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일면에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법을 나타내는 흐름도이다. 또한, 본 발명에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법을 이해하기 위해서, 도 1과 함께 도 5를 참조하는 것이 바람직하다. 도 5는 본 발명에 의해 무선 충전이 진행되는 과정을 간략하게 예시하는 타이밍도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 적어도 세 개의 안테나들과 통신 모듈을 포함하는 송신 패드 및 이러한 송신 패드와 통신가능한 수신 패드를 포함하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법(100)에서는, 우선적으로 송신 패드 주위의 공간을 분할한 격자마다 3차원 룩업 테이블(3D-LUT)을 구축한다(S110). 3D-LUT를 구축하는 것을 설명하기 위하여 도 2를 참조한다.

도 2는 본 발명의 3D-LUT를 구성하기 위한 격자 공간을 예시하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 3D-LUT를 구성하기 위하여 송신 패드의 중심을 원점으로 직교하는 xyz 방향으로 소정 간격마다 격자를 형성한다. 예를 들어, 설정 간격이 10cm인 경우, 3D-LUT의 중심은 x: 0cm~10cm, y: 0cm~10cm, z: 0cm~10cm인 범위의 격자로서 정의될 수 있으며, 이것은 3D-LUT(x_cen, y_cen, z_cen)이라고 표시될 수 있다.

도 2에서, x 방향의 간격은 dx, y 방향의 간격은 dy, 그리고, z 방향의 간격은 dz로 표시된다. dx, dy, dz는 같은 값일 수도 있고, 서로 상이한 값일 수도 있다. dx, dy, dz가 같은 경우 하나의 격자는 하나의 정육면체를 형성하게 된다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위한 dx, dy, dz가 모두 같은 경우에 대해서 설명하지만, 이것은 본 발명을 한정하는 것이 아님에 주의하여야 한다.

dx, dy, dz가 작을수록 송신 패드와 수신 패드의 정렬 분해능이 향상된다는 것이 이해될 수 있을 것이다.

3D-LUT는 형성되는 격자 공간만큼의 저장 영역을 가지고, 각 저장 영역에는 해당 격자 공간에 대응하는 다음의 값들이 저장될 수 있다. 3D-LUT에 저장되는 내용은 도 3에 예시되는 바와 같다.

- 수신 패드로부터 송신 패드의 안테나들에 수신되는 테스트 패킷의 기준 RSSI 값.

송신 패드에는 수신 패드로부터의 테스트 패킷을 수신하기 위한 세 개 이상의 안테나들이 포함된다. 송신 패드와 수신 패드에 세 개 이상의 안테나들이 포함되는 이유는 테스트 패킷을 송신한 수신 패드의 위치를 결정하기 위한 것이다. 즉, 세 개 이상의 안테나들의 RSSI 값을 알면 삼각측량법(triangulation)을 사용하여 수신 패드의 위치를 결정할 수 있다. 도 4에는 네 개의 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)이 송신 패드에 포함되는 것으로 도시되지만, 이는 이해의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이 명백하다.

도 4는 송신 패드와 수신 패드의 정렬 관계를 예시하는 도면이다. 도 4의 (a)는 송신 패드와 수신 패드가 오정렬없이 잘 정렬된 상태를 예시하고, 도 4의 (b)는 수신 패드가 송신 패드로부터 어긋나게 배치되는 경우를 예시한다. 또한, 도 4의 (c)는 안테나들 중 하나 위에 이물질이 존재할 경우에 테스트 패킷이 수신되는 것을 예시하고, 도 4의 (d)는 송신 패드와 수신 패드 사이에 이물질이 존재할 경우에 무선 충전이 수행되는 것을 예시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 송신 패드와 수신 패드 사이의 정렬 상태에 따라서, 수신 패드로부터 송신 패드의 각 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)에 수신된 테스트 패킷의 RSSI 값이 달라지게 된다. 그리고, 실제로 측정된 RSSI 값은 이와 같이 3D-LUT에 저장된 RSSI 값과 비교되어 송신 패드와 수신 패드 사이의 오정렬을 검출하는데 사용된다. 본 발명에서는 오정렬을 판단하기 전에 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 판정하여 오정렬 검출 정확도를 향상시킨다. 이물질 판정에 대해서는 본 명세서의 해당 부분에 상세히 후술된다.

- 상기 안테나들 사이의 RSSI 값 편차

송신 패드와 수신 패드 사이의 정렬 관계에 따라서, 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)이 수신한 RSSI 값들 사이에는 일정한 편차가 존재하게 된다. 즉, 송신 패드와 수신 패드의 오정렬이 생기면, 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)에 의해 수신된 RSSI 값도 변하게 된다. 예를 들어, 도 4의 (b)와 같이 수신 패드가 위치된다면, 안테나들(Rec_1, Rec_2)에 의해 수신되는 RSSI 값이 안테나들(Rec_3, Rec_4)에 의해 수신되는 RSSI 값보다 커지게 될 것이다. 따라서, 이물질이 존재하지 않는다면, 송신 패드와 수신 패드의 이와 같은 위치 관계에 기인한 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4) 사이의 RSSI 값 편차가3D-LUT에 저장되게 된다.

- 무선 충전 시에 상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드에 수신되는 기준 전력 수신량

전술된 두 변수(기준 RSSI 값, RSSI 값 편차)와 달리, 이 값은 무선 충전 시에, 수신 패드의 위치에 따른 전력 수신량을 나타내는 것이다. 예를 들어, 도 4의 (b)와 같이 수신 패드가 위치된 경우, 수신 패드에는 도 4의 (a)의 위치에 있을 때보다 적은 전력이 수신될 것이다. 즉, 수신 패드의 위치가 결정되면, 해당 위치에 수신 패드가 위치될 경우에 기대되는 전력 수신량이 3D-LUT의 각 격자에 대해서 저장된다.

- 이물질 존재시 예상 전력 수신량

만일 송신 패드와 수신 패드 사이에 이물질이 존재하지 않는다면, 전술된 기준 전력 수신량이 수신 패드에 의해 수신될 수 있을 것이다. 그러나, 송신 패드와 수신 패드 사이에 이물질이 존재한다면, 통상적으로 기준 전력 수신량보다 적은 량의 무선 전력이 수신 패드에 수신될 것을 알 수 있다.

이 경우, 이물질에 의해 감소되는 무선 전력량은 이물질의 크기, 이물질의 위치, 이물질의 형상, 및 이물질의 성질 등에 의해 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 무선 충전에 대한 그 영향이 제거될 수 있는 이물질, 즉 송신 패드와 수신 패드 사이에서 제거될 수 있는 이물질이 있을 경우에 기대되는 무선 전력량을 이물질 존재시 예상 전력 수신량이라고 한다. 이물질 존재시 예상 전력 수신량은 후술하는 바와 같이, 충전 과정에서의 송신 패드와 수신 패드 사이의 이물질을 검출하기 위해 사용될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 송신 패드의 중앙의 위치를 원점(0, 0, 0)으로 했을 때, (0, 0, 10cm) 및 (10,1 0, 10cm)의 위치에 수신 패드의 중앙이 위치될 경우(도 4의 (b) 참조)의 다양한 값들을 참조할 수 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 수신 패드가 (0, 0, 10cm)의 위치에 있을 때보다 (10, 10, 10cm)의 위치에 있을 때에 RSSI 값 편차, 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량 모두 다소 감소됨을 알 수 있다. 하지만, 이는 이해의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이 명백하다.

이와 같이 3D-LUT가 구성되면, 수신 패드로부터 송신 패드에 테스트 패킷을 송신한다(S120). 본 명세서에서 테스트 패킷이란, 무선 충전이 시작되기 전에 송신 패드와 수신 패드의 정렬 상태를 알기 위해서 수신 패드로부터 송신 패드로 송신하는 데이터 패킷을 가리킨다.

테스트 패킷이 송신 패드에 수신되면, 테스트 패킷이 송신 패드의 안테나들에 수신된 실제 RSSI 값을 RSSI 값 편차와 비교하여, 송신 패드의 통신 모듈 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정한다(S130).

그런데, 본 발명에서는 단순히 실제 RSSI 값과 기준 RSSI 값만을 비교하여 수신 패드의 위치를 결정하는 것이 아니다. 그 이유는, 송신 패드에 대한 수신 패드의 위치 뿐만 아니라, 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)에 이물질이 존재하는지 여부도 실제 RSSI 값에 영향을 주기 때문이다.

그러므로, 송신 패드에 대한 수신 패드의 위치에 기인한 RSSI 값과 이물질 존재에 따른 RSSI 값을 구별하기 위하여, 본 발명에서는 다음과 같은 방법으로 이물질을 검출한다.

예를 들어, 3D-LUT에 따라서 abs(Rec_1 - Rec_2) < variation_12, abs(Rec_1 - Rec_3) < variation_13, abs(Rec_1 - Rec_4) < variation_14가 만족되어야 하는데, 여기에서 variation_ab는 안테나 a와 안테나 b 사이의 수신된 RSSI 값 사이의 편차이고, variation_ab는 통시 환경에서 존재할 수 있는 노이즈를 반영하고 있는 값이다. 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)에 수신된 각각의 RSSI 값은 3D-LUT에 저장된 안테나별 편차 값을 가질 수 있는데, 이러한 편차가 이물질로 인해 커질 경우 편차가 가장 큰 안테나에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

만일 abs(Rec_1 - Rec_2) < variation_12, abs(Rec_1 - Rec_3) < variation_13, abs(Rec_1 - Rec_4) < variation_14 의 세 가지 조건이 모두 성립하지 않는다면, 이물질에 의해 가장 많은 영향을 받은 것은 안테나 1이라는 것을 알 수 있게 된다. 또는, 세 조건 중 성립하는 조건과 성립하지 않는 조건이 존재한다면, 안테나 1이 아닌 다른 안테나 위에 이물질이 존재한다는 것을 나타낸다.

즉, abs(Rec_1 - Rec_2) > variation_12, abs(Rec_1 - Rec_3) < variation_13, abs(Rec_1 - Rec_4) < variation_14라면 안테나 2에 이물질이 존재한다는 것을 의미하고, abs(Rec_1 - Rec_2) < variation_12, abs(Rec_1 - Rec_3) > variation_13, abs(Rec_1 - Rec_4) < variation_14라면 안테나 3에 이물질이 존재한다는 것을 의미하며, abs(Rec_1 - Rec_2) < variation_12, abs(Rec_1 - Rec_3) < variation_13, abs(Rec_1 - Rec_4) > variation_14라면 안테나 4에 이물질이 존재한다고 판단할 수 있다. 반면에, abs(Rec_1 - Rec_2) < variation_12, abs(Rec_1 - Rec_3) < variation_13, abs(Rec_1 - Rec_4) < variation_14가 모두 만족되면 통신 모듈 위에 이물질이 존재하지 않는다고 판단할 수 있다.

이물질이 존재하는 안테나가 있다고 판단되면, 이물질 제거부(예를 들어, 에어 컴프레셔)를 동작시켜서 이물질을 제거하려고 시도한다(S140).

본 발명에서는, 후술되는 바와 같이 이물질 제거부를 사용하여 이물질을 제거하는데, 이물질 제거부가 모든 이물질을 제거할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 본 발명에서는 이물질 제거부가 동작되어도 제거되지 않는 이물질이 있는 경우 사용자에게 통보하여 이물질을 제거하도록 촉구할 수 있다(S145).

그러면, 이물질이 제거되었는지 여부를 판단하고(S150), 사용자에 의해서도 이물질이 제거되지 않은 경우 무선 충전이 불가능하다는 것을 사용자에게 통보한다(S155). 이러한 이물질이 존재할 경우 무선 충전 효율이 크게 열화될 것이기 때문에 무선 충전을 진행하지 않는 것이 바람직할 수 있다.

이물질이 제거되었으면, 수신된 실제 RSSI 값들을 3D-LUT에 저장된 기준 RSSI 값들과 비교하여 수신 패드의 위치를 추정한다(S160). 전술된 바와 같이, 본 발명에서는 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는 경우 이물질을 제거하기 때문에, 이물질로 인해 수신 패드의 위치가 부정확하게 추정되는 것이 방지된다. 이를 위하여, 예를 들어 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)에 의해 수신된 실제 RSSI 값을 3D-LUT의 격자마다 저장된, 안테나들(Rec_1, Rec_2, Rec_3, Rec_4)에 의해 수신되는 기준 RSSI 값과 비교하여, 실제 RSSI 값과 가장 근접한 기준 RSSI 값이 포함된 격자 공간의 위치가 수신 패드의 위치로 결정될 수 있다. 각 안테나에 의해 수신되는 RSSI 값의 정확도를 향상시키기 위해서 여러 필터(예를 들어, 평균화 필터)가 적용될 수 있다.

이와 같이 수신 패드의 위치가 정확하게 추정되면, 수신 패드의 중앙이 위치하는 격자에 해당하는 3D-LUT로부터 기준 전력 수신량을 독출하고, 독출된 기준 전력 수신량이 사용자가 요구하는 수신량보다 적은 경우 앞서 결정된 오정렬의 방향과 거리 정보를 포함하는 오정렬 상태 정보를 사용자에게 알릴 수 있다. 그러면, 사용자는 오정렬 상태 정보에 포함된 오정렬의 방향과 거리 정보를 참조하여, 오정렬 상태를 해소하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 수신 패드의 추정된 위치가 (10, 10, 10)인 경우, 수신 패드가 x 및 y 방향으로 각 10cm씩 이동되었다는 것을 통보할 수 있고, 이것은 방향과 거리 정보를 포함한다.

본 명세서에서 기준 전력 수신량이란, 수신 패드의 중앙 특정 격자에 위치된 경우, 해당 격자에 위치된 수신 패드에 의해 수신될 수 있는 예상 전력 수신량을 의미한다. 이러한 예상 전력 수신량은 수학적인 계산을 통해서 구축될 수도 있고, 반복된 실험을 통해서도 얻어질 수 있다. 이러한 과정은, 수신 패드의 오정렬 정도가 심하여 무선 충전의 효율이 너무 낮은 경우 무선 충전을 진행하지 않기 위해서 수행된다.

통상적으로 이러한 기준 전력 수신량은 이물질이 존재하지 않고 이상적인 경우에 해당될 수 있다. 따라서, 이물질이 존재할 경우 기준 전력 수신량보다 적은 전력이 수신되게 될 것이고, 이러한 값이 이물질 존재시 예상 전력 수신량으로서 3D-LUT에 저장된다. 본 명세서에서, 이물질 존재시 예상 전력 수신량은 에어 컴프레셔 등을 사용하여 제거될 수 있는 이물질이 존재할 경우에 감소된 예상 전력 수신량을 가리킨다. 이물질의 형상, 크기, 성질 등에 의해 무선 충전 효율의 저하가 너무 큰 경우, 무선 충전을 진행하는 것보다 충전이 불가하다는 것을 사용자에게 알려서 조치를 취하도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

이물질이 제거되면, 무선 충전을 시작하기 전에 테스트 충전을 수행한다(S165). 동작의 견실성을 보장하기 위하여, 테스트 충전을 수행하기 전에 이물질을 제거하기 위한 시도를 추가적으로 수행할 수도 있다.

테스트 충전은 송신 패드로부터 수신 패드로 일정량의 전력을 전송하고, 전송된 전력 중 어느 정도를 수신 패드가 수신하는지를 파악함으로써 진행된다. 이 때, 수신 패드는 자신이 수신한 전력을 송신 패드 또는 송신 패드를 제어하는 제어부로 전달한다.

그러면, 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량을 3D-LUT에서 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량과 비교하여, 송신 패드와 수신 패드 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 결정한다(S170). 그리고, 이물질이 존재한다면 이물질 제거부를 사용하여 제거하려고 시도한다(S175). 그리고, 전술된 바와 같이, 송신 패드 측에 이물질이 존재할 경우 이물질 제거부를 사용하여 이물질을 제거하려고 시도하고(S175), 이물질 제거부를 작동시킨 이후에도 이물질이 남아 있으면 사용자에게 통보하여 이물질을 사용자가 직접 제거하도록 촉구할 수 있다(S180). 따라서, 사용자가 해당 문제점을 빨리 제거하고 무선 충전을 재시도할 수 있게 됨으로써, 사용자 편의성이 향상된다. 이러한 과정을 반복함으로써, 송신 패드와 수신 패드 사이의 정렬 상태를 안테나에 이물질이 존재하는 것을 고려하여 정확하게 파악할 수 있다.

즉, 실제 수신된 테스트 무선 충전의 전력량과 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량의 비교 결과, (실제 전력 수신량 - 이물질 존재시 예상 전력 수신량) > 0이라면, 이것은 이물질 제거부로 제거될 수 있는 이물질이 존재하거나 이물질이 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 반면에, (실제 전력 수신량 - 이물질 존재시 예상 전력 수신량) < 0이라면, 이것은 이물질 제거부로 제거될 수 없는 이물질이 존재한다는 것을 의미한다(S190). 본 발명에서 예상 전력 수신량은 무선 충전 환경에서 발생될 수 있는 노이즈를 반영하는 값이다.

만일 (실제 전력 수신량 - 이물질 존재시 예상 전력 수신량) > 0이라면 무선 충전을 계속 진행하고(S195), 이물질이 존재하는지 여부를 판단하는 단계(S170)부터 충전 과정을 반복하여 수행하게 된다.

사용자에 의해서도 이물질이 제거되지 않으면, 무선 충전이 불가능함을 사용자에게 통보한다(S185).

도 5는 본 발명에 의해 무선 충전이 진행되는 과정을 간략하게 예시하는 타이밍도이다.

도 6은 본 발명의 다른 면에 의한 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 6에 도시된 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템(600)은 수신 패드(610), 송신 패드(620), 제어부(650), 이물질 제거부(670), 및 3D-LUT(690)을 포함한다.

송신 패드(620)는 적어도 세 개의 안테나 및 통신 모듈(615)을 포함하고, 수신 패드(610)는 통신 모듈(625)을 통해 송신 패드(620)와 상호 통신할 수 있다. 수신 패드(610) 및 송신 패드(620)는 제어부(650)에 의해 제어된다. 수신 패드(610)의 통신 모듈(615)의 안테나는 수신 패드(610)의 중앙부에 위치될 수 있고, 송신 패드(620)의 통신 모듈(625)의 안테나는 송신 패드(620)의 각 모서리에 위치될 수 있다.

송신 패드(620)와 수신 패드(610) 사이의 통신은 블루투스, 지그비, 저전력 블루투스(BLE), WiFi 등을 사용하여 이루어질 수 있으며, 특히 BLE는 약 10 미터의 도달 반경을 가진 2.4 GHz 주파수 대역 기반의 저전력 저용량 데이터 송수신이 가능한 블루투스 기술을 가리킨다. 저전력 블루투스(BLE)의 가장 큰 특징은 동작 주기(duty cycle)가 수 밀리초(ms) 정도로, 대부분의 시간은 슬립 모드(sleep mode)로 있어 전력 소모가 매우 적다는 것이다. BLE에서는 2 MHz의 대역폭을 사용하여 1 Mbps의 전송 속도로 보내지만 동작 주기가 작아서 대부분의 평균 전송 속도는 200 kbps 이하이다. 특히 평균 전송 속도가 10 kbps 이하인 경우에는 전력 효율이 매우 좋아 배터리 교환 없이 1년 이상 사용할 수 있기 때문에 전력 공급이 제한되는 극소형 사물 인터넷(IoT)에 매우 적합하여 시계나 장난감, 비컨, 그리고 웨어러블 기기 등에 많이 사용된다.

3D-LUT(690)는 송신 패드(620) 주위의 공간을 분할한 격자마다, 수신 패드(610)로부터 송신 패드(620)의 안테나들에 수신되는 테스트 패킷의 기준 RSSI 값, 안테나들 사이의 RSSI 값편차, 무선 충전 시에 송신 패드(620)로부터 수신 패드(610)에 수신되는 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량을 포함한다. 전술된 바와 같이, 3D-LUT(690)는 송신 패드를 기준으로 x, y, z축으로 일정 간격으로 형성된 격자 공간에 상응하는 값들을 저장하며, 이렇게 구성된 격자 공간 중 하나에 수신 패드의 안테나가 위치된다.

송신 패드와 수신 패드의 위치 관계를 파악하기 위하여, 제어부(650)의 제어를 받아 수신 패드(610)는 테스트 패킷을 송신 패드(620)에 송신한다. 그러면, 제어부(650)는 테스트 패킷이 송신 패드(620)의 안테나들에 수신된 실제 RSSI 값과 3D-LUT에 저장된 RSSI 값 편차를 비교하여, 송신 패드(620)와 수신 패드(610) 사이의 이물질 존재 여부를 결정할 수 있다.

만약 이물질이 존재한다면, 이물질 제거부(670)가 제어부(650)의 제어를 받아 이물질을 제거하려고 시도한다. 또한, 이물질이 제거되지 않고, 제거되지 않는 이물질에 의한 무선 충전 전력량의 감소가 소정치 이상이면, 제어부(650)는 이러한 내용을 사용자에게 통보할 수 있다. 전술된 바와 같이, 오정렬과 이물질에 기인한 RSSI 값 변화를 구별하기 위하여, 제어부(650)는 소정 안테나가 수신한 실제 RSSI 값과 그 외의 안테나들에서 측정된 실제 RSSI 값들의 차이를 비교하여, 차이가 가장 큰 안테나에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

이물질이 제거되면, 제어부(650)는 수신된 실제 RSSI 값들을 3D-LUT(690)에 저장된 기준 RSSI 값들과 비교하여 수신 패드(610)의 위치를 정확하게 추정한다. 이렇게 수신 패드(610)의 위치가 정확하게 추정되면, 제어부(650)는 3D-LUT(690)에서 수신 패드(610)의 위치에 상응하는 3D-LUT에서 수신 패드의 위치에 상응하는 기준 전력 수신량을 독출하고, 독출된 기준 전력 수신량을 요구되는 전력 수신량과 비교한다. 비교 결과 기준 전력 수신량보다 요구되는 전력 수신량이 더 크면, 사용자에게 오정렬 방향 및 거리 정보를 포함하는 오정렬 상태 정보를 통보함으로써 사용자가 오정렬 상태를 해소시키게 촉구한다.

수신 패드(610)의 위치에 상응하는 기준 전력 수신량이 요구되는 전력 수신량보다 크면, 송신 패드(620)는 수신 패드(610)와 테스트 무선 충전을 수행한다. 그러면, 제어부(650)는 수신 패드(610)에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량을 3D-LUT(690)에서 수신 패드(610)의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량과 비교하여, 송신 패드(620)와 수신 패드(610) 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 결정한다.

무선 충전 시에 제어부(650)는, 수신 패드(610)에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 3D-LUT(690)에서 수신 패드(610)의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 크면, 이물질이 존재하지 않거나 제거될 수 있다고 판단할 수 있다. 반면에, 수신 패드(610)에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 3D-LUT(690)에서 수신 패드(610)의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 작으면, 제어부(650)는 제거될 수 없는 이물질이 존재한다고 판단할 수 있다.

그러면, 사용자에게 이를 통지하여 이물질을 제거하고 무선 충전을 재개하도록 유도할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 무선 충전 시에 이물질을 검출할 수 있고, 송신 패드와 수신 패드 사이의 오정렬을 정확하게 판별할 수 있으며, 이물질이 검출될 경우 이물질을 제거함으로써 무선 충전이 차단되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이물질의 크기, 개수, 형상, 성질 등에 따라서, 이물질이 제거가능할 경우에는 이물질 제거부를 사용하여 이물질을 제거하고, 무선 충전 효율이 많이 저하되고 이물질을 제거할 수 없을 경우에만 무선 충전을 중지시키기 때문에, 사용자 편의성이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 본 발명에 따르는 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 분산 컴퓨터 시스템에 의하여 분산 방식으로 실행될 수 있는 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드를 저장할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

따라서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 적용될 수 있다.

610 : 수신 패드 615, 625 : 통신 모듈
620 : 송신 패드 650 : 제어부
670 : 이물질 제거부 690 : 3D-LUT

Claims (15)

1. 적어도 세 개의 안테나들과 통신 모듈을 가지는 송신 패드 및 상기 송신 패드와 통신가능한 수신 패드를 포함하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법으로서,
   상기 송신 패드 주위의 공간을 분할한 격자마다, 상기 수신 패드로부터 상기 송신 패드의 안테나들에 수신되는 테스트 패킷의 기준 RSSI 값, 상기 안테나들 사이의 RSSI 값편차, 무선 충전 시에 상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드에 수신되는 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량을 포함하는 3D-룩업 테이블(LUT)을 구축하는 단계;
   상기 수신 패드로부터 상기 송신 패드에 상기 테스트 패킷을 송신하는 단계;
   상기 테스트 패킷이 상기 송신 패드의 안테나들에 수신된 실제 RSSI 값을 상기 3D-LUT에 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계;
   수신된 실제 RSSI 값들을 상기 3D-LUT에 저장된 기준 RSSI 값들과 비교하여 상기 수신 패드의 위치를 추정하는 단계;
   상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드로 테스트 무선 충전을 수행하는 단계;
   상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량을 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량과 비교하여, 상기 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및
   이물질이 존재할 경우 이물질을 제거하려고 시도하고, 제거되지 않는 이물질에 의한 무선 충전 전력량의 감소가 소정치 이상일 경우에는 사용자에게 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는,
   상기 송신 패드의 안테나들 각각에 수신된 실제 RSSI 값을 측정하는 것,
   측정된 실제 RSSI 값들 사이의 차이를 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 이물질이 존재하는 안테나를 찾는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 이물질이 존재하는 안테나를 찾는 것은,
   소정 안테나가 수신한 실제 RSSI 값과 그 외의 안테나들에서 측정된 실제 RSSI 값들의 차이를 비교하여, 상기 차이가 가장 큰 안테나에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는,
   이물질이 있는 안테나가 존재하는 경우, 상기 안테나로부터 이물질을 제거하려 시도하고, 이물질이 제거되지 않는 경우 사용자에게 통보하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 테스트 무선 충전을 수행하는 단계는,
   상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 기준 전력 수신량이 요구되는 전력 수신량 미만일 경우, 사용자에게 오정렬 방향 및 거리 정보를 포함하는 오정렬 상태 정보를 통보하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는,
   상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 크면, 이물질이 존재하지 않거나 제거될 수 있다고 판단하는 것, 및
   상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 작으면, 제거될 수 없는 이물질이 존재한다고 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 3D-LUT는 이론적으로 또는 실험에 의해 구축되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 방법.
8. 적어도 세 개의 안테나들과 통신 모듈을 가지는 송신 패드 및 상시 송신 패드와 통신가능한 수신 패드를 포함하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템으로서,
   상기 송신 패드 주위의 공간을 분할한 격자마다, 상기 수신 패드로부터 상기 송신 패드의 안테나들에 수신되는 테스트 패킷의 기준 RSSI 값, 상기 안테나들 사이의 RSSI 값편차, 무선 충전 시에 상기 송신 패드로부터 상기 수신 패드에 수신되는 기준 전력 수신량, 및 이물질 존재시 예상 전력 수신량을 포함하는 3D-룩업 테이블(LUT);
   상기 송신 패드 및 상기 수신 패드를 제어하는 제어부; 및
   상기 송신 패드 및 상기 수신 패드 사이에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 수신 패드가 상기 송신 패드에 상기 테스트 패킷을 송신하도록 제어하고,
   상기 테스트 패킷이 상기 송신 패드의 안테나들에 수신된 실제 RSSI 값을 상기 3D-LUT에 저장된 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하며,
   수신된 실제 RSSI 값들을 상기 3D-LUT에 저장된 기준 RSSI 값들과 비교하여, 상기 수신 패드의 위치를 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 송신 패드가 상기 수신 패드로 테스트 무선 충전을 수행하도록 제어하고,
   상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량을 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량과 비교하여, 상기 송신 패드 측에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하며,
   이물질이 존재할 경우 상기 이물질 제거부가 상기 이물질을 제거하려고 시도하도록 제어하고,
   제거되지 않는 이물질에 의한 무선 충전 전력량의 감소가 소정치 이상일 경우에는 사용자에게 통보하는 동작을 수행하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 송신 패드의 통신 모듈에 이물질이 존재하는지 여부를 결정하기 위하여,
    상기 송신 패드의 안테나들 각각에 수신된 실제 RSSI 값을 측정하고,
    측정된 실제 RSSI 값들 사이의 차이를 상기 RSSI 값 편차와 비교하여, 이물질이 존재하는 안테나를 찾도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이물질이 존재하는 안테나를 찾기 위하여,
    소정 안테나가 수신한 실제 RSSI 값과 그 외의 안테나들에서 측정된 실제 RSSI 값들의 차이를 비교하여, 상기 차이가 가장 큰 안테나에 이물질이 존재하는 것으로 판단하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    이물질이 있는 안테나가 존재하는 경우, 상기 이물질 제거부를 사용하여 상기 안테나로부터 이물질을 제거하려 시도하고, 이물질이 제거되지 않는 경우 사용자에게 통보하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 기준 전력 수신량이 요구되는 전력 수신량 미만일 경우, 사용자에게 오정렬 방향 및 거리 정보를 포함하는 오정렬 상태 정보를 통보하고 무선 충전을 중지시키도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 크면, 이물질이 존재하지 않거나 제거될 수 있다고 판단하고,
    상기 수신 패드에 수신된 테스트 무선 충전의 전력량이 상기 3D-LUT에서 상기 수신 패드의 위치에 상응하는 이물질 존재시 예상 전력 수신량보다 작으면, 제거될 수 없는 이물질이 존재한다고 판단하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.
15. 제8항에 있어서,
    상기 3D-LUT는 이론적으로 또는 실험에 의해 구축되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 패드들 사이의 오정렬 및 이물질 판별 시스템.

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