KR102482631B1 - 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법, 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치 - Google Patents

차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법, 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량 내에 설치되며, 디스플레이부 및 AV 통신부를 포함하는 멀티미디어 재생 장치; 및 전송 코일, 상기 AV 통신부와 통신하는 통신부, 멀티미디어 파일을 저장하는 메모리, 및 상기 전송 코일을 제어하여 무선 전력 전송 장치로 무선 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 메모리 및 상기 통신부를 제어하여, 상기 멀티미디어 파일이 상기 멀티미디어 재생 장치의 디스플레이부에 재생하도록 제어하는 전송회로부를 포함하는 무선 전력 전송 장치;를 포함하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치에 관한 것이다.

Description

차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법, 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치{MULTIMEDIA SYSTEM IMPLEMENTING WIRELESS CHARGE FUNCTION INSTALLED IN VEHICLE, METHOD FOR REPLAYING MULTIMEDIA FILE USING THE SAME, AND WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE USED THEREIN}
본 발명은 차량에 장착되어서, 차량의 디스플레이부에서 콘텐츠를 재생할 수 있도록 하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치에 관한 것이다.
근래 들어 전자장치의 발달로 인하여 자동차의 성능향상을 위해 많은 부분에서 전자장치의 제어에 의존하고 있으며, 이러한 전자장치의 발달은 실제적인 엔진 구동뿐만 아니라 운전자의 안전을 도모하기 위한 안전장치나 운전의 편의를 위한 여러 가지 부가장치 및 주행장치 등에 적용되고 있다.
운전자의 편의와 쾌적한 운행상태를 위하여 AV(Audio/Video) 및 AVN(Audio/Video/Navigation) 등의 차량용 멀티미디어 시스템이 차량 내부에 장착되어 라디오 방송, 카세트 테이프, CD, DVD 등을 재생하는 기능을 제공하며, 나아가 차량 주행경로 안내를 위한 내비게이션 기능을 제공하기도 한다.
또한, 스마트폰이 유행하면서, 스마트폰의 특성상 배터리소모량이 많아서, 운전자 및 탑승자는 운행중 자신의 스마트폰을 충전하고자 하는 요구가 있었다. 더욱이, 자신의 스마트폰에서 촬영된 멀티미디어 파일을 좀더 큰 화면에서 보고 싶은 요구도 있었다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 탑승자가 편리하게 자신의 스마트폰을 충전하면서도, 차량 내부에 설치된 멀티미디어 시스템을 통해 다양한 콘텐츠를 재생할 수 있는 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 전력 전송 장치는, 무선 전력 수신 장치의 수신 코일로 무선 전력 신호를 발신하는 전송 코일; 멀티미디어 파일을 저장하는 메모리; 상기 멀티미디어 파일을 차량에 설치되는 디스플레이부로 전송하기 위한 통신부; 및 상기 무선 전력 수신 장치가 충전위치에 놓이면, 상기 전송코일을 통해 상기 무선 전력 신호를 전송하도록 하고, 상기 메모리의 멀티미디어 파일을 상기 통신부를 통해 상기 디스플레이부에 표시하도록 외부 기기에 전송하도록 제어하는 전송 회로부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 전송 장치는, 자동차의 뒷자석 팔걸이부에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 스마트 폰일 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이부는, 자동차 앞좌석 후면 및 자동차의 천정부 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 멀티미디어 파일은, 동영상 데이터, 정지 이미지 데이터, 음성 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전송 회로부는, 상기 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이면, 상기 무선 전력 수신 장치에 내장된 멀티미디어 파일을 상기 통신부를 통해 자동으로 수신받아, 상기 메모리에 상기 멀티미디어 파일로 저장할 수 있다.
여기서, 상기 메모리는 외장 메모리이고, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 외장 메모리와의 접속을 위한 인터페이스부룰 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 디스플레이부에 대한 제어 명령을 입력하기 위해 구성되는 사용자 입력부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 명령은 상기 통신부를 통해 상기 디스플레이부로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 통신부는 근거리 통신 모듈일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 차량내에 설치되는 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법은, 차량 내부에 설치된 무선 전력 전송 장치가 충전 위치에 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 확인하는 단계; 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 충전 위치에 놓이면, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 무선 전력 수신 장치와 동기화하는 단계; 및 상기 동기화 후, 상기 무선 전력 수신 장치의 메모리에 저장된 멀티미디어 파일이 무선 전력 전송 장치로 전송되어, 상기 무선 전력 전송 장치의 메모리에 저장되는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법은, 상기 무선 전력 전송 장치의 사용자 입력부의 제어 명령에 따라, 상기 무선 전력 전송 장치의 메모리에 저장된 상기 멀티미디어 파일을 상기 차량에 설치된 디스플레이부에서 재생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 충전 위치에 놓이면, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 무선 전력 수신 장치와 동기화하는 단계는, 상기 무선 전력 전송 장치의 근거리 통신 모듈과, 상기 무선 전력 수신 장치의 근거리 통신 모듈이 동기화되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예인, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템은, 차량 내에 설치되며, 디스플레이부 및 AV 통신부를 포함하는 멀티미디어 재생 장치; 및 전송 코일, 상기 AV 통신부와 통신하는 통신부, 멀티미디어 파일을 저장하는 메모리, 및 상기 전송 코일을 제어하여 무선 전력 전송 장치로 무선 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 메모리 및 상기 통신부를 제어하여, 상기 멀티미디어 파일이 상기 멀티미디어 재생 장치의 디스플레이부에 재생하도록 제어하는 전송회로부를 포함하는 무선 전력 전송 장치;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 멀티미디어 재생 장치는, 상기 디스플레이부에 표시되는 멀티미디어 파일에 대한 제어 명령을 발생시키는 입력 유닛을 더 포함하고, 상기 전송 회로부는, 상기 통신부를 통해 상기 멀티미디어 재생 장치의 AV 통신부로부터의 제어 명령을 수신하여, 상기 멀티미디어 파일의 재생을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 전송 회로부는, 상기 무선 전력 수신 장치가 충전위치에 놓이면, 상기 전송코일을 통해 상기 무선 전력 신호를 전송하도록 하고, 상기 무선 전력 수신 장치의 메모리에 저장되어 있는 멀티미디어 파일을 상기 통신부를 통해 수신한 후, 상기 디스플레이부에 표시하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 전송 장치는, 자동차의 뒷자석 팔걸이부에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 이물질 상태 패킷을 수신하는 경우, 상기 무선 전력 신호의 전송을 차단할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 전송 장치는 온도센서를 더 포함하고, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 이물질 상태 패킷을 수신하지 않는 경우, 상기 온도센서에 기초하여 상기 무선 전력 신호의 전송을 차단할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 차량내에 설치되는 무선 전력 전송 시스템을 이용하여 스마트폰에 저장되어 있는 정지 이미지등의 멀티미디어 파일을 차량의 AV 시스템을 통해 확인할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 차량내에 설치되는 무선 전력 전송 장치가 SD 메모리, USB 메모리를 인식하는 인터페이스부를 더 포함하고 있으므로, 저장 매체에 저장되어 있는 멀티미디어 파일을 편리하게 차량의 AV 시스템에서 재생할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 시작 전부터 충전 중 임의의 시점에서 이물질을 검출할 수 있기 때문에 이물질이 검출될 확률이 높아질 수 있다. 또한 각 단계별로 이물질을 검출하는 방법이 명확히 정의됨으로써 이물질 검출의 구현이 용이해진다. 나아가, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치와 주고받는 정보에 기반하여 이물질을 검출할 수도 있고, 상기 정보없이 스스로 이물질을 검출할 수도 있어 다양한 제품에 호환되는 이물질 검출이 가능해진다. 이와 같이 이물질이 감지될 경우 무선 전력 전송을 중단하거나 사용자로 하여금 이물질을 제거하도록 함으로써, 이물질에 의한 기기의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 차량내에 무선 전력 전송 시스템이 적용된 상태의 차량 내부 사시도.
도 2는, 도 1에서 차량의 뒷자석 팔걸이부에 무선 전력 전송 장치가 장착된 상태에서의 부분 사시도.
도 3은, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치의 사시도.
도 4는, 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는, 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에 이용되는 무선 전력 전송 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도.
이하, 본 발명의 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템, 이를 이용한 멀티미디어 파일 재생 방법 및 이에 이용되는 무선 전력 전송 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "장치", "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 차량내에 무선 전력 전송 시스템이 적용된 상태의 차량 내부 사시도이다. 도시된 바와 같이, 차량의 내부에는 앞좌석(F)와 뒷좌석(B)가 있고, 앞좌석(F)의 헤드레스트(H)의 아래쪽에는 멀티미디어 시스템의 구성요소인 디스플레이부(D)가 설치된다. 또한, 뒷좌석(B)에는 팔걸이부(A:암레스트)가 설치되는데, 이 팔걸이부(A)의 상면에는, 멀티미디어 시스템의 구성요소인 디스플레이부(D)을 제어하기 위한 입력 유닛(I)가 설치되고, 그 옆에 컵홀더(C)가, 그리고, 차량 소유주의 무선충전 가능한 스마트폰(200:무선 전력 수신 장치)을 충전하기 위한 무선 전력 전송 장치(100)가 설치된다.
여기서는, 상기 디스플레이부(D)가 앞좌석(F) 후면에 배치되어 있느나, 자동차의 천정부에 배치될 수도 있다.
무선 전력 전송 장치(100)는 팔걸이부(A) 상면에 형성된 리세스부에 삽입 설치되며, 이에 따라 차량의 진동에 의해 스마트폰(200)이 움직인다 하더라도 무선 충전 위치에서 벗어나지 않게 된다.
이하 도 2 및 도 3을 통해 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법에 사용되는 무선 전력 전송 장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2a 및 도 2b는, 도 1에서 차량의 뒷자석 팔걸이부(A)에 무선 전력 전송 장치(100)가 장착된 상태에서의 부분 사시도이고, 도 3은, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치(100)의 사시도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 팔걸이부(A)의 상면 위쪽에는 차량의 멀티미디어 시스템을 제어하기 위한 입력 유닛(I)이 배치되고, 중앙부의 일측에는 탑승자가 마시는 음료를 수용하는 컵을 고정하기 위한 컵홀더(C)가 설치될 수 있다. 그리고, 중앙부의 타측에는 본 발명에 따른 무선 전력 전송 장치(100)가 리세스부에 삽입 설치될 수 있다. 이 상태에서, 무선 전력 수신 장치인 스마트폰(200)이 충전 위치에 놓여지게 되면, 상기 무선 전력 전송 장치(100)는 차량의 전원을 이용하여 무선 전력 신호를 스마트폰(200)으로 전송하게 되고, 이 스마트폰(200)은 상기 무선 전력 신호에 기초하여 배터리를 충전하게 된다. 한편 도 2b에는 2개의 스마트폰(200)을 동시에 충전할 수 있또록, 무선 전력 전송 장치(100)가 나란하게 2개 배치되고 있는 예가 도시되어 있다. 통상, 자동차의 뒷자석에는 2명이 타는 경우가 있고, 2명 모두가 충전이 필요한 경우를 예상하여 도 2b와 같이 설계하게 되었다.
한편, 충전이 개시됨과 더불어서, 스마트폰(200)의 메모리(250)에 저장되어 있는 멀티미디어 파일은 상기 무선 전력 전송 장치(100)의 메모리(140)에 저장되게 된다. 즉, 무선 충전 개시와 더불어서, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)의 통신부들(130,260)이 동기화되고, 이에 따라 무선 전력 수신 장치(200)인 스마트폰(200)의 메모리(250)에 저장된 멀티미디어 파일이 무선 전력 전송 장치(100)로 전송되어서, 무선 전력 전송 장치(100)의 메모리에 저장된다. 이에 따라, 무선 전력 전송 장치(100)의 메모리(130)에 저장된 멀티미디어 파일은 차량의 멀티미디어 시스템으로 전송되어서 헤드레스트(H) 아래에 배치된 디스플레이부(D)에 재생되게 된다. 이 때, 상기 멀티미디어 파일의 재생은 입력 유닛(I) 뿐만 아니라, 무선 전력 전송 장치(100)의 상면 위쪽에 설치된 사용자 입력부(150)에 의해 재생이 제어되게 될 수 있다. 이에 대해서는 도 4 내지 도 6에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
더욱이, 무선 전력 전송 장치(100)의 주면 일측에는 외장 메모리에 접속하기 위한 인터페이스부(160)가 배치된다. 인터페이스부(160)로는, USB 메모리 소켓(161) 및 SD 메모리 소켓(162)을 포함할 수 있다. 이상과 같이 무선 전력 전송 장치(100)가 인터페이스부(160)를 더 포함함으로써, 탑승자가 가지고 있는 멀티미디어 파일을 무선 전력 전송 장치(100)를 통해 차량의 멀티미디어 시스템에서 재생하도록 제어할 수 있다.
여기서, 차량의 멀티미디어 시스템과 무선 전력 전송 장치(100)는 근거리 통신 모듈에 의해 연결될 수도 있고(무선 전력 전송 장치(100)가 에프터마켓 제품인 경우), 케이블을 통해 연결될 수도 있다.
이하에서는 상기 차량의 멀티미디어 시스템에 대하여 도 4의 블록 구성도를 기초로 하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는, 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템은, 멀티미디어 재생 장치(J)와, 무선 전력 전송 장치(100)를 포함할 수 있다.
멀티미디어 재생 장치(J)는 차량내에서 음성 데이터, 동영상 데이터 및 정지 이미지 데이터 등을 재생할 수 있는 장치로서, 디스플레이부(D), 스피커 모듈(S), AV 메모리(M), AV 통신부(COM), 입력 유닛(I) 및 AV 제어부(CON)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(D)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 앞좌석의 후면에 부착되어서, 뒷좌석 탑승자가 볼 수 있도록 설치되는 평면형 디스플레이부일 수 있다.
스피커 모듈(S)은 음성 파일을 출력하기 위한 구성요소로서, 차량의 좌우 내측면 부분 또는 전면 및 후면 대쉬보드 부분에 설치될 수 있다.
AV 메모리(M)는 무선 전력 전송 장치(100)로부터의 멀티미디어 파일을 임시 또는 영구적으로 저장하거나, 별도의 파일을 다른 루트로 획득하여 저장하는 장치이다.
AV 통신부(COM)는, 무선 전력 전송 장치(100)와 유선 또는 무선으로 연결되어서, 무선 전력 전송 장치(100)로부터의 멀티미디어 파일을 수신하는 기능을 한다. 만약 무선 전력 전송 장치(100)의 통신부(130)가 근거리 통신 모듈인 경우, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 데이터를 수신하기 위하여 동일 종류의 근거리 통신모듈이 이용되어야 한다.
입력 유닛(I)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 뒷좌석 팔걸이부(A)에 설치되어서, 음량 조절, 파일 선택등의 제어 명령을 발생하여, 멀티미디어 재생 장치(J)를 제어하는 기능을 한다.
AV 제어부(CON)는 무선 전력 전송 장치(100)로부터의 멀티미디어파일을 AV 통신부(COM)를 통해 수신한 후, 이를 상기 디스플레이부(D) 및 스피커 모듈(S)을 통해 재생하도록 제어하며, 상기 입력 유닛(I)으로부터의 제어 명령을 상기 AV 통신부(COM)를 통해 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하여 상기 멀티미디어 파일의 재생을 제어하는 역할을 한다.
한편, 상기 무선 전력 전송 장치(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전송 코일(110), 통신부(130), 메모리(140) 및 전송 회로부(120)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
이하에서는 상술한 구성을 가진 무선 전력 전송 장치(100)를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 전자적인 구성을 도 5를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는, 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에 이용되는 무선 전력 전송 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 시스템은, 차량의 뒷자석 팔걸이부(A)에 부착되는 무선 전력 전송 장치(100)와 스마트폰(200)인 무선 전력 수신 장치(200)를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 장치(100)는, 전송 코일(110), 전송 회로부(120), 통신부(130), 메모리(140), 사용자 입력부(150) 및 인터페이스부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
전송 코일(110)은, 전력 신호를 전자기 유도 방식으로 전력 수신 장치(200)의 수신 코일(210)에 전송하기 위한 장치로서, 전송 코일(110)은 충전 위치의 자유도를 높이기 위하여 중첩된 형태의 복수의 서브 코일로 구성될 수 있다. 본체의 리세스부 아래에 위치한다.
전송 회로부(120)는, 메모리(140)에 저장된 멀티미디어 파일을 멀티미디어 재생 장치(J)로 전송하여 디스플레이부(D)에서 재생하도록 함과 더불어서, 상기 전송 코일(110)에서 적절한 무선 전력 신호를 발생시키도록 하는 제어부로서, 객체 감지부(121), 스위칭 제어부(122), 공진형 컨버터(123), 구동 드라이버(124) 및 전송 제어부(125)를 포함할 수 있다.
객체 감지부(121)는, 전송 코일(110)의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 스마트 폰인 무선 전력 수신 장치(200)에 의한 것인지를 판단할 뿐만 아니라(즉 아이디 확인부로서의 기능을 가짐), 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전송된 응답 신호를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다. 즉, 전송 코일(110)을 통해 전송되는 객체 감지 신호의 응답신호인 객체 응답신호가 수신되면, 이를 필터링하여 처리하는 기능을 한다. 또한, 무선 전력 수신 장치(200)의 2차측 코일인 수신 코일(210)을 통해 전송되는 충전 검출 신호(즉, 정류부(220)에서 측정되는 정류 전압 정보를 포함하는 신호)를 처리하는 기능을 한다.
스위칭 제어부(122)는 공진형 컨버터(123)와 전송 코일(110)들의 사이에 스위치의 스위칭동작을 제어하는 것이다. 즉, 상기 객체 감지부(121)에 의해 무선 전력 수신 장치(200)에 대응되는 코일이 선정되면(즉 복수의 서브 코일로 이루어지는 경우, 그 중 하나 이상), 이 선정된 코일로의 스위칭부는 온시키고, 선정되지 않은 코일로의 스위칭부는 오프시키는 기능을 하여, 공진형 컨버터에서의 전력신호가 선정된 코일에만 전달되도록 한다.
상기 공진형 컨버터(123)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의해 송출하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 전송 코일(110)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 전송 제어부(125)가 요구되는 전력값을 갖는 전력 신호의 송출을 위한 전력 제어 신호를 구동 드라이버(124)로 전송하면, 상기 구동 드라이버(124)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 공진형 컨버터(123)의 동작을 제어하고, 상기 공진형 컨버터(123)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 전송 코일(110)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선 전력 신호가 송출되도록 하는 것이다.
상기 구동 드라이버(124)는 전송 제어부(125)의 제어를 통해 공진형 컨버터(123)의 동작을 제어하는 것이다.
전송 제어부(125)는 상기 객체 감지부(121)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 상기 스위칭 제어부(122)를 제어하여 전송 코일(110)로 구동 신호를 전달하도록 스위칭부를 제어하는 기능을 한다. 또한, 상기 전송 코일(110)를 통해 무선 전력신호를 송출하기 위한 전력 신호를 상기 구동 드라이버(124)로 전송하는 역할을 한다.
통신부(130)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터의 멀티미디어 파일을 수신 받기 위한 장치로서, 본 발명에서는 근거리 통신 모듈을 사용하였으나, 이에 한정되지 않고, WIFI 모듈 등과 같은 유사한 기능을 갖는 통신 모듈이 이용될 수 있다. 또한, 통신부(130)는 멀티미디어 재생 장치(J)로 메모리(140)에 저장되어 있는 멀티미디어 파일을 전송하는 기능을 한다.
메모리(140)는, 상기 무선 전력 수신 장치(200)로부터의 멀티미디어 파일을 저장하기 위한 것으로서, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 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.
사용자 입력부(150)는, 상기 메모리(140)에 저장되어 있는 멀티미디어 파일의 재생 관련된 제어 명령을 발생시키기 위한 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 장치(100)의 상면에 배치될 수 있다.
인터페이스부(160)는, 멀티미디어 파일을 저장하는 외장 메모리(SD 메모리 또는 USB 메모리)와 접속하기 위한 구성으로서 본 발명에서는, USB 메모리 소켓(161)과, SD 소켓(162)을 포함할 수 있다. 이 인터페이스부(160)를 통해 획득되는 멀티미디어 파일은 상기 전송 회로부(120)의 제어하에 차량의 멀티미디어 재생 장치(J)중 차량 뒷좌석(B)에 배치된 디스플레이부(D)에 표시되게 될 수 있다.
다음으로, 스마트폰(200)인 무선 전력 수신 장치(200)는 수신 코일(210), 정류부(220), 배터리(230), 수신 제어부(240), 메모리(250) 및 통신부(260)를 포함할 수 있다.
수신 코일(210)은 전송 코일(110)로부터 송출된 전력신호에 의해 유도 전력을 생성하는 기능을 한다.
정류부(220)는 상기 수신 코일(210)에서 유도된 전력을 정류하는 기능을 하며, 배터리(230)는 상기 정류부(220)에 의해 정류된 전력에 의해 충전되어서, 스마트폰(200)을 구동하는 전원으로서 이용되게 된다.
수신 제어부(240)는, 상기 배터리(230)의 상태에 따른 충전 상태 신호를 수신 코일(210)을 통해 전송 장치(100)측으로 전송하는 기능을 하며, 메모리(250)에 저장된 멀티미디어 파일을 통신부(260)를 통해 전송 장치(100)측으로 전송하는 기능을 한다.
메모리(250)는, 사진과 같은 정지 이미지, 동영상 데이터 및 음성 데이터를 포함하는 멀티미디어 파일을 저장하기 위한 것이다.
통신부(260)는, 무선 전력 전송 장치(100)의 통신부(130)와 동기화 되어서, 상기 메모리에 저장되어 있는 멀티미디어 파일을, 수신 제어부(240)의 제어에 따라, 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하는 것으로서, 근거리 통신 모듈이 이용될 수 있다.
이상의 구성을 갖는 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 전력 전송시스템에서의 멀티미디어 파일 재생 방법을 도 6을 통해 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예인 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 우선, 무선 전력 수신 장치(200)인 스마트폰(200)이 충전 위치에 놓이면, 무선 전력 전송 장치(100)는 객체 감지부(121)를 통해 무선 전력 수신 장치(200)가 위치하는 지를 확인하게 된다(S11). 무선 전력 수신 장치인 스마트폰(200)에 대하여 무선 전력 신호를 전송하여 충전하는 중에, 스마트폰(200)의 메모리(250)에 저장된 멀티미디어 파일이 무선 전력 전송 장치(100)의 메모리(140)로 전송되게 된다. 즉, 무선 충전 개시와 더불어서 상기 무선 전력 전송 장치(100)의 근거리 통신 모듈과, 상기 무선 전력 수신 장치(200)의 근거리 통신 모듈이 동기화된 후, 멀티미디어파일이 전송되게 된다(S13, S15).
무선 전력 전송 장치(100)의 통신부(130)를 통해 수신된 멀티미디어 파일은 전송 장치(100)의 메모리(140)에 저장되고, 사용자 입력부(150)의 제어 명령에 의해 자동차 멀티미디어 시스템의 디스플레이부(D)에서 재생되게 된다(S17,S19). 다시 말해, 상기 메모리(140)에 저장된 멀티미디어 파일이 재생 장치(J)의 AV 통신부(COM)를 통해 전송되게 되고, AV 제어부(CON)에서 이를 디스플레이부(D)에 전송하게 된다. 이 재생되는 멀티미디어 파일은 입력유닛(I)의 제어 명령 또는 사용자 입력부(150)의 제어 명령에 의하여 그 재생이 제어되게 된다.
이하에서는 상술한 구성을 가지는 차량내에 설치되는 무선 전력 전송 시스템에서의 이물질 감지 방법에 대하여, 도 7 내지 도 12를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 최초 충전 전 이물질 감지 동작을 수행한다(S200). 일 예로, 최초 충전 전 이물질 감지 동작은 다음 도 10와 같다.
최초 충전 전 이물질이 감지되면(S205), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S225).
최초 충전 전 이물질이 감지되지 않은 경우(S205), 충전이 시작되면 충전 중 이물질 감지 동작을 수행한다(S210).
또 다른 예로, 충전 중 상기 단방향 통신 및 상기 양방향 통신을 동시에 수행하거나 독립적으로 수행하여 이물질을 감지할 수 있다.
충전 중 이물질이 감지되면(S215), 상기 단계 S225와 같이 이물질 감지 대응 전력 제한 동작을 수행한다.
충전 중 이물질이 감지되지 않은 경우(S215), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S220). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.
또는, 상기 단계 S225에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 최초 충전 전 이물질 감지 동작을 수행한다(S300). 일 예로, 최초충전 전 이물질 감지 동작은 다음 도 10와 같다.
최초 충전 전 이물질이 감지되면(S305), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S315).
최초 충전 전 이물질이 감지되지 않은 경우(S305), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S310). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.
또는, 상기 단계 S315에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 충전이 시작되면 충전 중 이물질 감지 동작을 수행한다(S400).
일 예로, 충전 중 단방향 통신을 수행하여 이물질을 감지할 수 있다. 일 예로, 충전 중 단방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작은 다음 도 11과 같다.
다른 예로, 충전 중 양방향 통신을 수행하여 이물질을 감지할 수 있다. 일 예로, 충전 중 양방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작은 다음 도 12와 같다.
또 다른 예로, 충전 중 상기 단방향 통신 및 상기 양방향 통신을 동시에 수행하거나 독립적으로 수행하여 이물질을 감지할 수 있다.
충전 중 이물질이 감지되면(S405), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S415).
충전 중 이물질이 감지되지 않은 경우(S405), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S410). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.
또는, 상기 단계 S415에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.
이제 본 발명에 따라서 이물질을 감지하는 동작을 최초충전 전과 충전 이후(예, 단“‡향 통신이용 또는 양방향 통신이용)를 구분하여 설명한다.
1. 최초충전 전 이물질 감지 동작
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S200 또는 상기 도 3의 단계 S300에 해당한다.
도 10을 참조하면, 핑 페이즈에서 무선 전력 전송 장치는 디지털 핑을 수행하며, 이때 무선 전력 전송 장치는 동작점의 전력 신호를 무선 전력 수신 장치로 전송한다(S500).
핑 페이즈의 전력 신호를 수신하면, 무선 전력 수신 장치는 상기 전력 신호를 수신한 세기를 지시하는 신호세기 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S505). 그리고 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 수신 장치의 고유한 ID를 지시하는 식별 패킷과 무선 전력 수신 장치의 구성정보를 생성하고, 식별 패킷과 구성정보를 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S510).
무선 전력 수신 장치는 수신전력을 측정한다(S515). 이때부터 초기전압 Vi를 설정하는 단계로 진입한다.
무선 전력 수신 장치는 과전압 전력(over voltage power: OVP), 과전류 전력(over current power: OCP), 만충전(full charge) 등 종료 사유가 발생하는지 판단한다(S520). 만약 OVP, OCP, 만충전, 기타 충전의 종류 사유가 발생하면, 무선 전력 수신 장치는 충전을 종료한다(S525). 만약 종류 사유가 발생하지 않으면, 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치로부터 무선 전력을 수신하는 상태인지, 즉 충전 중인지 판단한다(S530).
단계 S530에서 만약 충전 중이면, 무선 전력 수신 장치는 요구전력 대비 수신전력을 비교하여 그 결과를 기반으로 전력 제어 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S535). 단계 S535에서 만약 충전중이 아니면, 무선 전력 수신 장치는 초기전압 Vi가 홀드 상태인지 판단한다(S540). 초기전압 Vi의 정상상태의 값이 기준전압 범위(예를 들어 7.0V~10.5V) 내에 존재하는 경우, 무선 전력 수신 장치는 초기 설정이 완료된다. 이로서 초기전압 Vi는 홀드 상태가 되고, 무선 전력 수신 장치는 이물질 검출 페이즈로 진입할 수 있다.
만약 Vi 홀드 상태가 아니면, 무선 전력 수신 장치는 충전 중인 경우와 마찬가지로 전력 제어 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S535). 만약 Vi 홀드 상태이면, 무선 전력 수신 장치는 이물질 검출 페이즈로 진입한다. 여기서, 무선 전력 수신 장치는 이물질 상태 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S545).
본 발명에 따른 이물질 상태 패킷은 프리앰블(preamble), 헤더(header), 메시지 및 체크섬(checksum)을 포함한다. 프리앰블은 최소 11비트부터 최대 25비트로 구성될 수 있며, 모든 비트의 값이 0으로 설정될 수 있다. 프리앰블은 무선 전력 전송 장치가 이물질 상태 패킷의 헤더의 시작비트를 정확히 감지하고, 들어오는 데이터에 동기를 맞추기 위해 사용된다.
헤더는 패킷의 타입을 지시하며, 8비트로 구성될 수 있다. 일례로서, 이물질 상태 패킷의 헤더의 값은 '0x00'수 있다. 이 경우, 메시지는 그 값이 0, 즉 '0x00'설정될 수 있다. 다른 예로서, 이물질 상태 패킷의 헤더의 값은 충전 상태 패킷(charge status packet)의 헤더와 동일한 '0x05'일 수 있다. 다만, 충전 상태 패킷의 1바이트 메시지의 값이'0x00'으로설정됨으로써, 이물질 상태 패킷임이 지시될 수 있다. 즉, 이물질 상태 패킷은 충전 상태 패킷에 포함된다.
무선 전력 전송 장치는 수신된 패킷의 헤더 또는 메시지의 값을 기반으로, 수신된 패킷이 이물질 상태 패킷인지 확인한다. 그리고 이물질 상태 패킷이 수신된 것으로 판명되면, 무선 전력 전송 장치는 이물질 검출을 수행한다(S550). 이물질 상태 패킷을 확인하는 동작 및 이물질 검출은 무선 전력 전송 장치의 제어 유닛에 의해 수행된다.
2. 충전 중 이물질 감지
2-1. 충전 중 단방향 통신을 이용한 이물질 감지
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S210 또는 상기 도 4의 단계 S400에 해당한다.
도 11을 참조하면, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치를 탐색한다(S600). 이때, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치가 검색될 때까지 충전 대기상태에 놓여있다.
만약 감지된 물체가 무선 전력 수신 장치이면, 무선 전력 전송 장치는 충전 모드로 진입하여, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치로 전송한다(S605). 충전 모드에서는 무선 전력 전송 장치가 1차 코일에 전력을 인가하여 유도 자기장 또는 공진을 발생시킨다.
무선 전력 전송 장치는 1차 코일에 흐르는 전류를 측정하고, 무선 전력 전송 장치는 1차 코일에서 흐르는 전류로부터 전류 측정값을 획득한다(S610). 무선 전력 전송 장치가 측정하는 전류는 교류전류일 수 있다. 상기 전류 측정값은 무선 전력 전송 장치 내의 제어 유닛이 인식하기에 적합한 DC 수치로 변환된 것일 수 있다. 즉, 무선 전력 전송 장치는 1차 코일에 흐르는 상대적으로 높은 교류 전류를 측정하고, 상기 측정된 고전류를 제어 유닛이 해석하는데 적합한 수치인 전류 측정값으로 표 1과 같이 맵핑한다.
Rx power
(unit : W)		 Tx AC current
(unit : A)		 Max AC current
(unit : A)
2.5 0.998 1.05
3 1.328 1.5
4 1.664 1.85
5 1.925 2.05
무선 전력 전송 장치는 기준 전류 Iref, 기준 범위(Ilow~Ihigh), 기준 AC 신호, 이물질 감지 시기 t와 같은 파라미터들 중 어느 하나 또는 2 이상의 조합을 사용하여, 이물질 감지를 수행한다(S615). 그리고 기준 전류 Iref, 기준 범위(Ilow~Ihigh), 기준 AC 신호, 이물질 감지 시기 t와 같은 파라미터들은 초기 설정 값으로서 무선 전력 전송 장치에 미리 저장되어 있을 수 있다. 무선 전력 전송 장치는 이물질이 감지되지 않으면 지속적으로 무선 전력 수신 장치로 전력을 전송한다(S620). 그리고 무선 전력 전송 장치는 시스템 또는 표준에 의해 미리 정해진 시점 t에 다시 1차 코일의 전류 측정값을 획득하며(S610), 이를 기반으로 이물질 감지를 시도할 수 있다(S615).
반면, 무선 전력 전송 장치는 이물질이 감지되면 무선 전력 수신 장치로 전송되던 무선 전력을 차단한다(S625).
2-2. 충전 중 양방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S210 또는 상기 도 4의 단계 S400에 해당한다.
일 예로, 양방향 통신을 수행함이란 전송 장치에서 수신 장치로 전력을 송신하면, 수신 장치에서 수신 전력(received power) 값을 전송 장치에게 알려주고, 전력 손실(power loss)이 소정의 기준값이상이면 FOD로 판단하는 것을 말한다. 예를 들어, 양방향 통신을 수행함이란 전송 장치에서 수신 장치로 7 내지 10W의 전력을 송신하고 수신 장치에서 5W의 전력을 수신한 경우, 수신 전력 값 '5W'를 전송 장치에게 알려주고, 전력 손실이 2W이상이어서 소정의 기준값인 1W보다 크므로 FOD로 판단한다. 이를 통해, 전력 전송 단계에 있어서 FOD를 검출할 수 있다.
도 12를 참조하여 양방향 통신을 구체적으로 설명하면, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치를 탐색한다(S700). 이때, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치가 검색될 때까지 충전 대기상태에 놓여있다.
만약 감지된 물체가 무선 전력 수신 장치이면, 무선 전력 전송 장치는 충전 모드로 진입하여, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S705). 충전 모드에서는 무선 전력 전송 장치가 1차 코일에 전력을 인가하여 유도 자기장 또는 공진을 발생시킨다.
무선 전력 전송 장치는 측정된 송신 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S710). 일 예로, 무선 전력 전송 장치는 송신전력 측정보고를 FSK 신호로 무선 전력 수신 장치에게 전송한다. 여기서, FSK 신호는 FSK 방식을 이용하여 전송되는 신호를 말한다.
상기 FSK 신호는 단순한 전력 양(예, 송신 전력양)을 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치는 상기 FSK 신호를 일정한 주기로 전송할 수 있다. 왜냐하면 무선 전력 수신 장치가 상기 FSK 신호의 전송 시점에 대해서 알지 못할 수 있기 때문이다. 상기 일정한 주기는 일정 개수의 데이터 신호가 전송되는 구간(예, ASK 신호가 일정)일 수 있다.
일 예로, 상기 송신전력양은 무선 전력 전송 장치가 AC 전류 신호에 따라 주 코일에서 생성되는 전력을 측정한 값일 수 있다.
상기 FSK 신호는 수신 장치에서 요구되는 1개의 고정된 전력주파수(f0, 예를 들어 145kHz)를 변환 시키는 일정범위의 가변주파수(예, 140 또는 140.3Khz)를 스위칭(switching)하거나 셀렉트(select)하여, 0값과 1값을 전송하는 신호를 말한다. 다른 예로, 위상을 이용하여 0값과 1값을 포함하는 데이터 신호를 전송하는 신호를 말한다.
일 예로, 무선 전력 전송 장치는 AC 전류 신호에 따라 주 코일에서 생성되는 전력을 측정하고, 측정된 생성 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 구성하여, 무선 전력 수신 장치로 전송할 수 있다. 이와 같이 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 수신 장치로의 경로로 제어정보가 전송되거나(예를 들어, FSK 신호로 제어정보가 전송될 수 있고), 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 전송 장치로의 경로로 제어정보가 전송되는 양방향 통신이 가능하다.
무선 전력 전송 장치는 인버터를 이용하여 PWM을 수행하고, 무선 전력 수신 장치의 필요 전력(또는 요구 전력)에 허용된 주파수를 발생한다.
무선 전력 수신 장치의 필요 전력이 듀티 사이클(duty cycle) 또는 전압을 발생시키며, 듀티 사이클 또는 전압 값이 무선 전력 전송 장치의 전력 값이다. 즉, 무선 전력 전송 장치의 전력은 인버터에 인가된 전압, 듀티 설정 및 주파수으로 나타내어 질 수 있다.
무선 전력 전송 장치가 전력을 전송하는 단계에 있어서, 설정된 값(예, 전압, 듀티 주파수)을 FSK 방식으로 무선 전력 수신 장치에게 '송신 전력값'을 전송한다.
이때, 무선 전력 수신 장치는 기존의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 수신을 를 멈추고, FSK의 신호를 수신한다. 일 예로, FSK 신호의 수신 동작은 FSK 신호의 복조(demodulation) 동작을 포함한다.
상기 FSK 신호는 일정한 주기(750)로 전송될 수 있다. 예를 들어 상기 일정한 주기(750)는 소정의 시간(예, 3초 5초) 또는 소정의 개수의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 전송 구간 일 수 있다.
상기 FSK 신호는 무선 전력과 동시에 전송될 수도 있다. 즉, S705 및 S710은 동시에 수행될 수도 있다.
이어서, 무선 전력 수신 장치는 송신전력 측정보고를 기초로 이물질을 감지한다(S715). 예를 들어, 무선 전력 수신 장치에서 측정한 수신전력 값과 생성 전력 측정보고를 포함하는 FSK 신호를 연산하여 그 차이값이 소정의 기준값 이상이면 FOD로 판단한다. 다른 예로, 무선 전력 수신 장치는 '수신전력-전송 정력'이 소정의 기준값 이상이면 FOD로 판단한다.
일 예로, 상기 측정한 수신전력 값은 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과, 요구 전력간의 차이가 임계치보다 큰지 같은지 또는 작은지를 지시하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 크면'수신전력측정결과=1'로설정되고, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 작거나 같으면 '수신전력측정결과=0'로 설정될 수 있다. 또는 반대로, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 크거나 같은 때 '수신전력측정결과=1'설정되고, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 작은 때에 '수신전력측정결과=0'으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 임계치가 1W라 하자. 상기의 예와 같이 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력이 12W이고, 요구 전력은 10W인 상황에서, 그 차이는 2W이고 이는 임계치인 1W보다 크다. 이 경우 수신전력 측정결과는 1을 지시한다. 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치 보다 크면, 이는 이물질이 감지된 것을 의미할 수 있다. 따라서, 무선 전력 전송 장치(40)는 이를 이물질 감지 선언으로 인식할 수 있다.
무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치로 이물질 감지 결과를 포함하는 ASK 신호를 전송한다(S720).
상기 ASK 신호는 전력제어용 신호, FOD 검출 신호, 긴급(emergency) 신호 또는 완충 신호 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 ASK 신호는 무선 전력 수신 장치의 요구 전력 정보를 포함할 수 있다. 요구 전력 정보는 무선 전력 전송 장치가 자기 유도 방식에 기반하여 무선 전력을 생성하도록 요구하는 정보를 말하며, 무선 전력 전송 장치가 요구 전력 정보를 확인하고 요구 전력 정보에서 지시한 전력이 유도되도록 제어신호를 발생시키도록 하는 정보이다. 예를 들어, 요구 전력 정보가 10W를 지시할 때, 무선 전력 전송 장치는 10W가 전송되도록 제어신호를 발생시킨다.
상기 ASK 신호는 제어 에러 패킷(control error packet), 렉티파이드 패킷(rectified packet) 또는 차저 스테이트(charger state) 형태로 전송될 수 있다.
이어서, 무선 전력 전송 장치는 수신한 ASK 신호를 기초로 무선 전력을 전송할 수 있다(S725).
데이터 신호(예, ASK 신호 또는 FSK 신호)는 송신과 수신을 동시에 하는 것이 불가능하므로 송신 도는 수신이 순차적으로 수행된다. 반면, 유도 주파수를 통해서 전력은 계속 발생하기 때문에 전력 신호와 데이터 신호가 동시에 송신되는 것은 가능하다. 따라서, ASK 신호 및 FSK 신호가 송수신되는 시점과 무관하게 무선 전력은 동시 또는 수시로 전송될 수 있다.
상기 단계 S720 및 단계 S725에 따라서 ASK 신호와 무선 전력을 복수회 송수신될 수 있다.
단계 S710에 대하여 일정한 주기(750)가 경과되면 무선 전력 전송 장치는 측정된 송신 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S730). 일 예로, 무선 전력 전송 장치는 송신전력 측정보고를 FSK 신호로 무선 전력 수신 장치에게 전송한다. 상기 일정한 주기(750)는 소정의 시간(예, 3초 5초) 또는 소정의 개수의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 전송 구간 일 수 있다.
한편, 무선 전력 수신 장치에서 이물질이 검출된 것으로 판단되면, 무선 전력 전송 장치는 이물질 검출에 대한 조치를 수행할 수 있다(도면 미표시). 예를 들어, 무선 전력 전송 장치는 주 코일의 구동이 감소 또는 중단되는 차단 모드로 진입할 수 있다. 이로써 기생 부하의 발열이 방지되고, 비효율적인 유도전력의 공급이 제한 또는 중단될 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 차량내에 설치되는 무선 전력 전송 시스템을 이용하여 스마트폰에 저장되어 있는 정지 이미지등의 멀티미디어 파일을 차량의 멀티미디어 시스템을 통해 확인할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 차량내에 설치되는 무선 전력 전송 장치가 SD 메모리, USB 메모리를 인식하는 인터페이스부를 더 포함하고 있으므로, 저장 매체에 저장되어 있는 멀티미디어 파일을 편리하게 차량의 멀티미디어 시스템에서 재생할 수 있게 된다.
상기와 같이 설명된 차량내에 설치되는 무선 전력 전송 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
A : 팔걸이부
B : 뒷좌석
C : 컵홀더
D : 디스 플레이부
F : 앞좌석
H : 헤드레스트
I : 입력 유닛
J : 멀티미디어 재생 장치
M : AV 메모리
S :스피커 모듈
100 : 무선 전력 전송 장치
110 : 전송 코일
120 : 전송회로부
121 : 객체 감지부
122 : 스위칭 제어부
123 : 공진형 컨버터
124 : 구동 드라이버
125 : 전송 제어부
130 : 통신부
140 : 메모리
150 : 사용자 입력부
160 : 인터페이스부
200 : 스마트폰(무선 전력 수신 장치)
210 : 수신 코일
220 : 정류부
230 : 배터리
240 : 수신 제어부
250 : 메모리
260 : 통신부

Claims (13)

  1. 무선 전력 전송 장치에 있어서,
    무선 전력 수신 장치의 수신 코일로 무선 전력 신호를 발신하는 전송 코일;
    멀티미디어 파일을 저장하는 메모리;
    상기 멀티미디어 파일을 차량에 설치되는 디스플레이부로 전송하기 위해 구성되는 통신부; 및
    상기 무선 전력 수신 장치가 충전위치에 놓이면, 상기 전송 코일을 통해 상기 무선 전력 신호를 전송하도록 하고, 상기 메모리의 멀티미디어 파일을 상기 통신부를 통해 상기 디스플레이부에 표시하도록 외부 기기에 전송하도록 제어하는 전송 회로부를 포함하고,
    상기 무선 전력 신호의 전송 전에, 상기 무선 전력 수신 장치의 수신 코일의 초기전압의 정상상태 값이 기준전압 범위 내에 존재하는 경우 이물질 상태 패킷이 수신되고, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 이물질 상태 패킷이 수신되는 경우 상기 무선 전력 신호의 전송을 차단하는,
    무선 전력 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 장치는, 자동차의 뒷자석 팔걸이부에 위치하는, 무선 전력 전송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는, 자동차 앞좌석 후면 및 자동차의 천정부 중 적어도 하나에 설치되는, 무선 전력 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 회로부는,
    상기 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이면, 상기 무선 전력 수신 장치에 내장된 멀티미디어 파일을 상기 통신부를 통해 자동으로 수신받아, 상기 메모리에 상기 멀티미디어 파일로 저장하는, 무선 전력 전송 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는 근거리 통신 모듈인, 무선 전력 전송 장치.
  6. 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법에 있어서,
    차량 내부에 설치된 무선 전력 전송 장치가 충전 위치에 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 확인하는 단계;
    상기 무선 전력 수신 장치가 상기 충전 위치에 놓이면, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 무선 전력 수신 장치와 동기화하는 단계; 및
    상기 동기화 후, 상기 무선 전력 수신 장치의 메모리에 저장된 멀티미디어 파일이 상기 무선 전력 전송 장치로 전송되어, 상기 무선 전력 전송 장치의 메모리에 저장되는 단계를 포함하고,
    무선 전력 전송 신호의 전송 전에, 상기 무선 전력 수신 장치의 수신 코일의 초기전압의 정상상태 값이 기준전압 범위 내에 존재하는 경우 이물질 상태 패킷이 수신되고, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 이물질 상태 패킷이 수신되는 경우 상기 무선 전력 전송 신호의 전송을 차단하는,
    차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 장치의 사용자 입력부의 제어 명령에 따라, 상기 무선 전력 전송 장치의 메모리에 저장된 상기 멀티미디어 파일을 상기 차량에 설치된 디스플레이부에서 재생하는 단계를 더 포함하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 장치가 상기 충전 위치에 놓이면, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 무선 전력 수신 장치와 동기화하는 단계는,
    상기 무선 전력 전송 장치의 근거리 통신 모듈과, 상기 무선 전력 수신 장치의 근거리 통신 모듈이 동기화되는 단계를 포함하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에서의 멀티미디어 파일 제어 방법.
  9. 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템에 있어서,
    차량 내에 설치되며, 디스플레이부 및 AV 통신부를 포함하는 멀티미디어 재생 장치; 및
    전송 코일, 상기 AV 통신부와 통신하는 통신부, 멀티미디어 파일을 저장하는 메모리, 및 상기 전송 코일을 제어하여 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 메모리 및 상기 통신부를 제어하여, 상기 멀티미디어 파일이 상기 멀티미디어 재생 장치의 디스플레이부에 재생되도록 제어하는 전송 회로부를 포함하는 무선 전력 전송 장치
    를 포함하고,
    상기 무선 전력 전송 신호의 전송 전에, 상기 무선 전력 수신 장치의 수신 코일의 초기전압의 정상상태 값이 기준전압 범위 내에 존재하는 경우 이물질 상태 패킷이 수신되고, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 이물질 상태 패킷이 수신되는 경우 상기 무선 전력 전송 신호의 전송을 차단하는,
    차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 멀티미디어 재생 장치는,
    상기 디스플레이부에 표시되는 멀티미디어 파일에 대한 제어 명령을 발생시키는 입력 유닛을 더 포함하고,
    상기 전송 회로부는,
    상기 통신부를 통해 상기 멀티미디어 재생 장치의 AV 통신부로부터의 제어 명령을 수신하여, 상기 멀티미디어 파일의 재생을 제어하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송 회로부는,
    상기 무선 전력 수신 장치가 충전위치에 놓이면, 상기 전송 코일을 통해 상기 무선 전력 신호를 전송하도록 하고, 상기 무선 전력 수신 장치의 메모리에 저장되어 있는 멀티미디어 파일을 상기 통신부를 통해 수신한 후, 상기 디스플레이부에 표시하도록 제어하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 장치는, 자동차의 뒷자석 팔걸이부에 위치하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 장치는 온도센서를 더 포함하고, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 이물질 상태 패킷을 수신하지 않는 경우, 상기 온도센서에 기초하여 상기 무선 전력 전송 신호의 전송을 차단하는, 차량내에 설치되는 무선 충전 기능을 구비한 멀티미디어 시스템.
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