KR102572578B1 - 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 - Google Patents

무선 전력 송신기 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기는, 전력을 무선으로 송신할 수 있는 전력 송신용 안테나 어레이, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정하는 구동 회로 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 전자 장치가 위치한 방향을 판단하고, 상기 전자 장치가 위치한 방향이 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되지 않으면, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하고, 상기 전자 장치에 상기 전력을 송신하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하도록 설정될 수 있다.

Description

무선 전력 송신기 및 그 제어 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTER AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
본 발명은 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 장치에 무선으로 전력을 송신할 수 있는 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
현대를 살아가는 많은 사람들에게 휴대용 디지털 통신기기들은 하나의 필수 요소가 되었다. 소비자들은 언제 어디서나 자신이 원하는 다양한 고품질의 서비스를 제공받고 싶어한다. 뿐만 아니라 최근 IoT (Internet of Thing) 기술의 발달로 인하여 우리 생활 속에 존재하는 각종 센서, 가전기기, 통신기기 등은 하나로 네트워크화 되고 있다. 이러한 각종 센서들을 원활하게 동작시키기 위해서는 무선 전력 송신 시스템이 필요하다.
무선 전력 송신은 자기유도, 자기공진, 그리고 전자기파 방식이 있으며 그 중 전자기파 방식은 다른 방식에 비해 원거리 전력 전송에 보다 유리하다는 장점이 있다.
전자기파 방식은 주로 원거리 전력 전송에 사용되며, 원거리에 있는 전력 수신기의 정확한 위치를 파악하여 전력을 가장 효율적으로 전달하는 것이 관건이다.
전자기파 방식에 의한 무선 전력 송신기는 복수 개의 패치 안테나를 가지는 전력 송신용 안테나 어레이에서 RF 웨이브의 빔 포밍을 수행하여 전자 장치로 전력을 송신할 수 있다. 이 경우, 전력 송신용 안테나 어레이의 중심을 통과하는 중심선을 기준으로 예를 들어 ±30°이내의 영역에서는 비교적 높은 효율로 충전이 가능하다. 하지만, 전력 송신용 안테나 어레이의 중심선을 기준으로 30°를 초과하는 영역에서는, RF 웨이브의 게인(gain)이 상대적으로 낮아, 비교적으로 낮은 효율의 충전이 수행된다. 즉, 충전 대상의 전자 장치가, 전력 송신용 안테나 어레이를 기준으로 하는 특정 영역을 벗어난 경우에는, RF 웨이브를 통하여 수신되는 전력의 크기가 상대적으로 낮아진다.
다양한 실시예들은, 전자 장치의 위치가 상대적으로 낮은 충전 효율이 수행되는 범위에 위치한 경우에, 기계적으로 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 조정할 수 있는 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기는, 전력을 무선으로 송신할 수 있는 전력 송신용 안테나 어레이; 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정하는 구동 회로; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 전자 장치가 위치한 방향을 판단하고, 상기 전자 장치가 위치한 방향이 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되지 않으면, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하고, 상기 전자 장치에 상기 전력을 송신하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기의 제어 방법은, 전자 장치가 위치한 방향을 판단하는 동작; 상기 전자 장치가 위치한 방향이 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되지 않으면, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정하는 동작; 및 상기 전자 장치에 상기 전력을 송신하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 의하여, 전자 장치의 위치가 상대적으로 낮은 충전 효율이 수행되는 범위에 위치한 경우에, 기계적으로 안테나 어레이의 조향 방향을 조정할 수 있는 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 전자 장치를 항상 상대적으로 높은 효율로 충전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 시스템의 개념도를 도시한다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 조향 방향의 조정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향 변경을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기의 기계적인 조향 방향 변경을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 전자장치까지의 거리를 판단하는 구성을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 9는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기 및 반사판을 이용한 무선 충전을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기, 전자 장치 및 반사판의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 반사판이 존재하는 환경을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 15a 및 15b는 장애물을 검출하는 방법을 설명하기 위한 개념도들을 도시한다.
도 16는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 장애물 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신기 또는 전자장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈) 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 무선 전력 송신기 또는 전자장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 무선 전력 송신기 또는 전자장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 무선 전력 송신기 또는 전자장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기 또는 전자장치는 플렉서블(flexible)하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 무선 전력 송신기 또는 전자장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 무선 전력 송신기 또는 전자장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 시스템의 개념도를 도시한다.
무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 전자장치(150,160)에 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기(100)는 복수 개의 패치 안테나(patch antenna)(111 내지 126)를 포함할 수 있다. 패치 안테나(111 내지 126)는 각각이 RF 웨이브를 발생시킬 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 패치 안테나(111 내지 126)가 발생시키는 RF 웨이브의 진폭 및 위상 중 적어도 하나는 무선 전력 송신기(100)에 의하여 조정될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 패치 안테나(111 내지 126) 각각이 발생시키는 RF 웨이브를 서브 RF 웨이브라 명명하도록 한다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기(100)는 패치 안테나(111 내지 126)에서 발생되는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 한편, 서브 RF 웨이브들은 서로 간섭될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있으며, 또 다른 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 상쇄 간섭될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있도록, 패치 안테나(111 내지 126)가 발생하는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에 전자장치(150)가 배치된 것을 결정할 수 있다. 여기에서, 전자장치(150)의 위치는, 예를 들어 전자장치(150)의 전력 수신용 안테나가 위치한 지점일 수 있다. 무선 전력 송신기(100)가 전자장치(150)의 위치를 결정하는 구성에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 전자장치(150)가 높은 송신 효율로 무선으로 전력을 수신하기 위하여서는, 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭되어야 한다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 여기에서, 패치 안테나(111 내지 126)를 제어한다는 것은, 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 크기를 제어하거나 또는 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 위상(또는 딜레이)을 제어하는 것을 의미할 수 있다. 한편, 특정 지점에서 RF 웨이브가 보강 간섭되도록 제어하는 기술인 빔-포밍(beam forming)에 대해서는 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 아울러, 본 발명에서 이용되는 빔-포밍의 종류에 대하여 제한이 없음 또한 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 미국 공개특허 2016/0099611, 미국 공개특허 2016/0099755, 미국 공개특허 2016/0100124 등에 개시된 바와 같은, 다양한 빔 포밍 방법이 이용될 수 있다. 빔-포밍에 의하여 형성된 RF 웨이브의 형태를, 에너지 포켓(pockets of energy)이라 명명할 수도 있다.
이에 따라, 서브 RF 웨이브들에 의하여 형성된 RF 웨이브(130)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 진폭이 최대가 될 수 있으며, 이에 따라 전자장치(150)는 높은 효율로 무선 전력을 수신할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신기(100)는 제 2 지점(x2,y2,z2)에 전자장치(160)가 배치된 것을 감지할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)는 전자장치(160)를 충전하기 위하여 서브 RF 웨이브들이 제 2 지점(x2,y2,z2)에서 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 서브 RF 웨이브들에 의하여 형성된 RF 웨이브(131)는 제 2 지점(x2,y2,z2)에서 진폭이 최대가 될 수 있으며, 전자장치(160)는 높은 송신 효율로 무선 전력을 수신할 수 있다.
더욱 상세하게, 전자장치(150)는 상대적으로 우측에 배치될 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기(100)는 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)로부터 형성되는 서브 RF 웨이브들에 상대적으로 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 즉, 상대적으로 좌측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 111,115,119,123)로부터 형성되는 서브 RF 웨이브들이 먼저 형성된 이후에, 소정의 시간이 흐른 후에 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)로부터 서브 RF 웨이브가 발생될 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 우측의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 동시에 만날 수 있으며, 즉 상대적으로 우측의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭될 수 있다. 만약, 상대적으로 중앙의 지점에 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 송신기(100)는 좌측의 패치 안테나(예를 들어, 111,115,119,123)와 우측의 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)와 실질적으로 동일한 딜레이를 적용할 수 있다. 또한, 상대적으로 좌측의 지점에 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 송신기(100)는 좌측의 패치 안테나(예를 들어, 111,115,119,123)에 우측의 패치 안테나(예를 들어, 114,118,122,126)보다 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 무선 전력 송신기(100)는 패치 안테나(111 내지 126) 전체에서 서브 RF 웨이브들을 실질적으로 동시에 발진시킬 수 있으며, 상술한 딜레이에 대응되는 위상을 조정함으로써 빔-포밍을 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기(100)는 전자장치(150,160)의 위치를 결정하고, 결정된 위치에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭이 되게 하여, 높은 송신 효율로 무선 충전을 수행할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신기(100)는 전자장치(150,160)의 위치를 정확히 파악하여야만, 높은 송신 효율의 무선 충전이 가능할 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 조향 방향의 조정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 2a는 무선 전력 송신기의 전력 송신용 안테나 어레이(130)를 측면에서 바라본 개념도일 수 있으며, 이에 따라 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 패치 안테나의 일부(111,115,119,123)가 보일 수 있다. 제 1 시점에서, 전자 장치(150)는 패치 안테나들(111 내지 126)의 중심을 기준으로 하는 제 1 커버리지(250) 내에 포함될 수 있다. 여기에서, 제 1 커버리지(250)는, 예를 들어 패치 안테나들(111 내지 126)이 배치되는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심을 기준으로 설정될 수 있다. 제 1 커버리지(250)는 예를 들어, 중심을 통과하는 중심선(251)을 기준으로 구면 좌표계의 제 1 각도(θ)가 -30° 이상 30° 이하인 범위이며, 제 2 각도(φ)가 -30° 이상 30° 이하인 범위일 수 있다. 이에 따라, 도 2a에서와 같이 한 측면에서 바라본 경우에서는, 제 1 커버리지(250)가 부채꼴과 같이 설정될 수 있다. 3차원에서는 제 1 커버리지(250)는 예를 들어 원뿔과 같이 설정될 수도 있다. 한편, 제 1 커버리지(250)를 설정하기 위한 제 1 각도(θ) 및 제 2 각도(φ)는 -30° 이상 30° 이하인 범위가 아닌 다른 범위일 수도 있다. 패치 안테나들(111 내지 126)이 배치되는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심을 통과하는 중심선(251)을 기준으로 하여 각도, 예를 들어 제 2 각도(φ)가 큰 RF 웨이브는 상대적으로 작은 게인(gain)을 가질 수 있다. 이에 따라, 제 1 커버리지(250)를 설정하기 위한 제 1 각도(θ) 방향으로의 각도 범위와 제 2 각도(φ) 방향으로의 각도 범위는, 형성되는 RF 웨이브의 게인이 기설정된 임계치 이상인 각도 범위로 설정될 수 있다. 즉, 전자 장치(150)가 위치한 방향이 커버리지(250)에 포함되는 경우에, 전자 장치(150)는 기설정된 크기 이상의 전력을 수신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)가 위치한 방향 또는 전자 장치(150)의 위치를 판단할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)로부터 수신되는 통신 신호가 무선 전력 송신기(100)의 복수 개의 통신용 안테나에서 수신되는 시각을 이용하여 전자 장치(150)가 위치한 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심을 기준으로 -10°의 방향에 전자 장치(150)가 위치함을 판단할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 제 2 각도(φ) 방향에 대하여서만 설명하지만, 무선 전력 송신기(100)는 제 2 각도(φ) 방향뿐만 아니라 제 1 각도(θ) 방향에 대하여서도 전자 장치(150)의 방향을 판단할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)가 위치한 방향으로 RF 웨이브(201)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 제 2 각도(φ) 방향으로 -10°의 방향으로 RF 웨이브(201)를 형성할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는, 도 2a에서와 같이, 제 1 커버리지(250)에 포함된 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭이 되도록 RF 웨이브(201)를 형성할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기(100)는 제 1 커버리지(250)의 안쪽으로 RF 웨이브(201)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)를 상대적으로 높은 효율로 충전할 수 있다. 한편, 전자 장치(150)의 위치가 제 1 커버리지(250)를 벗어날 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)가 위치한 방향이 변경됨을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)가 위치한 방향이 70°로 변경됨을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)가 위치한 방향의 변경에 대응하여 RF 웨이브(202)를 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, RF 웨이브(202)의 형성되는 지점이 제 1 커버리지(250)를 벗어나게 되면, 충전 효율이 상대적으로 낮을 수 있다. RF 웨이브(202)의 게인이 상대적으로 낮아질 수 있으며, 이는 곧 RF 웨이브(202)를 통하여 전자 장치(150)가 수신하는 전력의 크기가 상대적으로 작아짐을 의미할 수 있다.
도 2b에서와 같이, 무선 전력 송신기(100)는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 제 2 각도(φ) 방향으로 φ1만큼 기계적으로 조정할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향은 예를 들어, 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심선(251)과 같은 전력 송신용 안테나 어레이(130)와 직교하는 직선의 방향을 의미할 수 있다. 도 2a의 실시예에서는, 무선 전력 송신기(100)가 패치 안테나 각각들에 입력되는 전기적인 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 변경함으로써 RF 웨이브의 형성 방향을 변경하였으며, 이를 무선 전력 송신기(100)의 전기적인 조향 방향 변경이라 명명할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신기(100)는 전력 송신용 안테나 어레이(130)를 회전시킬 수 있는 구동 회로를 더 포함할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)는 구동 회로를 이용하여 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 물리적으로 변경시킬 수도 있으며, 이를 기계적인 조향 방향 변경이라 명명할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기(100)는 기계적인 조향 방향 변경 및 전기적인 조향 방향 변경 양자를 모두 수행할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경량(φ1)을 70°로 결정할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기(100)는, 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경 이후에, 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심선(251)과 타겟의 방향이 일치하도록 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경량(φ1)을 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 하나의 예시에서 무선 전력 송신기(100)는 전자 장치(150)의 방향을 70°로 판단하고, 현재의 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향이 0°인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경량(φ1)을 70°로 결정할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)는 조향 방향이 기계적으로 변경된 전력 송신용 안테나 어레이(130)를 이용하여 RF 웨이브(211)를 형성할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심선(251)의 방향으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 상술한 바에 따라서, 무선 전력 송신기(100)는 제 1 커버리지(250)에 포함되는 지점에 RF 웨이브를 형성할 수 있으며, 상대적으로 높은 효율로 전자 장치(150)를 충전할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는, 무선 전력 송신기(100)는 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경을 최소한으로 수행하도록 설정될 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경량(φ1)을 40°로 결정할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(150)는 조향 방향이 변경된 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 중심선(251)을 기준으로 제 1 커버리지(250)에 포함될 수 있어, 무선 전력 송신기(100)는 상대적으로 높은 효율로 전자 장치(150)를 충전할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기(100)는 타겟, 즉 전자 장치(150)가 기설정된 제 1 커버리지(250)에 포함되도록 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 기계적으로 변경할 수 있다. 기계적인 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향 변경량은 타겟이 기설정된 제 1 커버리지(250)에 포함되기만 하면 제한이 없다.
기계적인 조향 방향 변경에 소요되는 시간은 전기적인 조향 방향 변경에 소요되는 시간에 비하여 길 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(100)는 소요되는 시간 및 무선 충전 효율을 고려하여 기계적인 조향 방향 변경량을 결정할 수 있다. 아울러, 상술한 바와 같이, 충전 대상인 전자 장치(150)가 제1커버리지(250)에 포함되지 않는다고 판단되는 경우에, 무선 전력 송신기(100)는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 기계적으로 변경할 수 있다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향 변경을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 3a는 무선 전력 송신기를 측면에서 바라본 측면도이며, 도 3b는 무선 전력 송신기를 위에서 바라본 평면도일 수 있다. 도 3a를 참조하면, 측면도에서는 전력 송신용 안테나 어레이(130) 상에 배치되는 패치 안테나 일부(111,115,119,123)가 보일 수 있다. 도 3b를 참조하면, 평면도에서는 전력 송신용 안테나 어레이(130) 상에 배치되는 패치 안테나 일부(111,112,113,114)가 보일 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(130)는 제 2 모터(302)에 연결될 수 있다. 제 2 모터(302)는 제 2 회전축(312)을 중심으로 제 1 각도(θ)의 방향으로 회전할 수 있다. 제 2 모터(302)가 회전함에 따라서 전력 송신용 안테나 어레이(130) 또한 제 1 각도(θ)의 방향으로 회전할 수 있다.
한편, 제 2 모터(302)는 제 1 모터(301)에 연결될 수 있다. 제 1 모터(301)는 제 1 회전축(311)을 중심으로 제 2 각도(φ)의 방향으로 회전할 수 있다. 제 1 모터(301)가 회전함에 따라서 전력 송신용 안테나 어레이(130)는 제 2 각도(φ)의 방향으로 회전할 수 있다. 제 1 회전축(311) 및 제 2 회전축(312)은 실질적으로 직교할 수 있다. 무선 전력 송신기(100), 또는 무선 전력 송신기(100)의 프로세서(미도시)는 전자 장치의 방향에 대응하여 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 변경하도록 제 1 모터(301) 및 제 2 모터(302) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이에 따라, 도 3c에서와 같이, 전력 송신용 안테나 어레이(130)는 제 1 각도(θ)의 방향 및 제 2 각도(φ)의 방향으로 조향 각도를 자유롭게 변경하면서, RF 웨이브(330)를 형성할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 무선 전력 송신기(100)가 두 개의 모터를 이용하여 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 기계적으로 변경하는 것은 단순히 예시적인 것이며, 무선 전력 송신기(100)는 다양한 3차원 회전 구동 회로를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 이하에서, 무선 전력 송신기가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신기에 포함된 프로세서가 특정 동작을 수행하거나 또는 프로세서가 특정 동작을 수행하도록 다른 하드웨어를 제어하는 것으로 이해될 수도 있다.
405 동작에서, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이를 제 1 방향으로 조향할 수 있다. 무선 전력 송신기는 이전 타겟을 상대적으로 높은 효율로 충전하기 위하여 전력 송신용 안테나 어레이를 제 1 방향으로 조향할 수 있으며, 충전이 완료된 타겟은 무선 전력 송신기의 충전 범위를 벗어날 수 있다. 이에 따라, 현재 전력 송신용 안테나 어레이가 제 1 방향으로 조향된 상태일 수 있다. 또는, 무선 전력 송신기는 최초 설정(configuration) 과정에서, 전력 송신용 안테나 어레이(130)를 디폴트(default)된 제 1 방향으로 조향할 수도 있다.
410 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치를 검출할 수 있다. 420 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향 또는 전자 장치의 위치를 판단할 수 있다. 430 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향 또는 전자 장치의 위치가, 제 1 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 커버리지는 기설정된 임계치 이상의 게인을 가지는 RF 웨이브가 형성될 수 있는 범위로 미리 설정될 수 있다. 즉, 커버리지는, 제 1 방향에서 충전을 수행하는 전자 장치가 RF 웨이브를 통하여 기설정된 임계치 이상의 전력의 크기로 충전을 수행할 수 있는 범위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기가 (30°, 50°) 방향으로 최초에 전력 송신용 안테나 어레이를 조향한 것을 상정하도록 한다. 각도의 순서쌍 중 첫 번째 각도는 제 1 각도(θ) 방향의 각도를 의미할 수 있으며, 각도의 순서쌍 중 두 번째 각도는 제 2 각도(φ) 방향의 각도를 의미할 수 있다. 한편, 커버리지는, 예를 들어 전력 송신용 안테나 어레이의 중심선을 기준으로 (-30° 내지 30°, -30° 내지 30°)의 각도 범위로 설정될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 제 1 방향에 대응하는 커버리지를 (-30° 내지 30°, -30° 내지 30°)에 제 1 방향인 (30°, 50°)를 더한 값인 (0° 내지 60°, 20° 내지 80°)로 결정할 수 있다. 한편, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향이 (20°, 60°)인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 제 1 방향에 대응하는 커버리지에 포함된 것으로 판단할 수 있다.
전자 장치가 제 1 방향에 대응하는 커버리지에 포함된 것으로 판단되면, 440 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향 또는 전자 장치의 위치에 대응하여, 패치 안테나 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정하여 무선 전력을 전자 장치로 전송하여 충전을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 현재 조향 방향인 제 1 방향에서 전자 장치가 위치한 방향과의 차이인 (-10°, 10°)를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 판단된 차이의 방향인 (-10°, 10°)로 RF 웨이브를 형성하도록, 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 (-10°, 10°) 방향으로 빔 포밍을 수행할 수 있으며, 즉 전기적인 조향 방향 변경을 수행할 수 있다.
한편, 또 다른 예에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향이 (-20°, 10°)인 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 제 1 방향에 대응하는 커버리지인 (0° 내지 60°, 20° 내지 80°)의 각도 범위에 전자 장치가 위치한 방향이 포함되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 전자 장치가 제 1 방향에 대응하는 커버리지에 포함되지 않은 것으로 판단되면, 450 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향 또는 전자 장치의 위치에 대응하여 전력 송신용 안테나 어레이를 제 2 방향으로 기계적으로 조향할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 변경할 수 있는 적어도 하나의 모터를 제어함으로써, 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 변경할 수 있다.
하나의 실시예에서, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이의 중심선의 방향이 전자 장치가 위치한 방향을 향하도록 기계적인 조향 방향 변경을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 현재 조향 방향인 (30°, 50°)와 전자 장치가 위치한 방향인 (-20°, 10°)의 차이인 (-50°, -40°)를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 차이인 (-50°, -40°)를 기계적인 조향 방향 변경량으로 설정하여, 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 제 2 방향, 예를 들어 (-20°, 10°)으로 조정할 수 있다. 이에 따라, 전력 송신용 안테나 어레이의 중심선의 방향이 전자 장치가 위치한 방향을 향하게 될 수 있다. 460 동작에서, 무선 전력 송신기는 제 2 방향으로 조향된 전력 송신용 안테나 어레이를 이용하여 전자 장치를 충전할 수 있다. 무선 전력 송신기는, 제 2 방향에서 전력 송신용 안테나 어레이의 중심선의 방향으로 RF 웨이브를 형성하도록, 패치 안테나들 각각에 입력되는 전기적인 신호의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
무선 전력 송신기(500)는 전력 소스(source)(501), 전력 송신용 안테나 어레이(510), 프로세서(520), 통신 회로(540), 메모리(560) 및 구동 회로(565)를 포함할 수 있다. 전자 장치(550)는 무선으로 전력을 수신하는 장치이면 제한이 없으며, 전력 수신용 안테나(551), 정류기(552), 컨터버(553), 차저(charger)(554), 프로세서(555), 메모리(556) 및 통신 회로(557)를 포함할 수 있다.
전력 소스(501)는 송신을 위한 전력을 전력 송신용 안테나 어레이(510)로 제공할 수 있다. 전력 소스(501)는, 예를 들어 직류 전력을 제공할 수 있으며, 이 경우에는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전력 송신용 안테나 어레이(510)로 전달하는 인버터(inverter)(미도시)가 무선 전력 송신기(500)에 더 포함될 수도 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 전력 소스(501)는 교류 전력을 전력 송신용 안테나 어레이(510)로 제공할 수도 있다.
전력 송신용 안테나 어레이(510)는 복수 개의 패치 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 복수 개의 패치 안테나들이 전력 송신용 안테나 어레이(510)에 포함될 수 있다. 복수 개의 패치 안테나의 개수 또는 배열 형태에 대하여서는 제한이 없다. 전력 송신용 안테나 어레이(510)는 전력 소스(501)로부터 제공받은 전력을 이용하여, RF 웨이브(511)를 형성, 즉 전력을 송신할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(510)는 프로세서(520)의 제어에 따라서, 특정 방향으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 여기에서, 특정 방향으로 RF 웨이브(511)를 형성한다는 것은, 특정 방향의 적어도 하나의 지점에서의 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭을 일으키도록, 서브 RF 웨이브들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 제어함을 의미할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신용 안테나 어레이(510)는 증폭기, 딜레이 소자 또는 위상 쉬프터(phase shifter)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(520)는 증폭기, 딜레이 소자 또는 위상 쉬프터의 제어 신호를 전력 송신용 안테나 어레이(510)로 입력할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(510)로 입력되는 전기적인 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나가 제어될 수 있으며, 이에 따라 특정 방향으로 RF 웨이브(511)가 형성될 수 있다.
프로세서(520)는 메모리(530)에 저장된 프로그램 또는 알고리즘을 이용하여, 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 패치 안테나 각각의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
프로세서(520)는 다양한 방식으로 전자 장치(550)가 위치한 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(540)에 포함된 복수 개의 통신용 안테나가 통신 신호(559)를 수신할 수 있다. 복수 개의 통신용 안테나는 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 이에 따라 복수 개의 통신용 안테나 각각이 통신 신호(559)를 수신한 시각은 상이하다. 프로세서(520)는 복수 개의 통신용 안테나 각각에서 통신 신호(559)를 수신한 시각을 이용하여 전자 장치(550)가 위치한 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(520)는 복수 개의 통신용 안테나 각각에서 통신 신호(559)를 수신한 시각의 상대적인 차이를 이용하여 전자 장치(550)가 위치한 방향을 판단할 수 있다. 프로세서(520)는 TDOA(time difference of arrival) 또는 FDOA(frequency difference of arrival) 등의 다양한 방식으로 전자 장치(550)의 상대적인 방향을 결정할 수 있으며, 수신 신호의 방향을 결정하는 프로그램 또는 알고리즘의 종류에는 제한이 없다.
프로세서(520)는 검출 대상이 무선 충전을 수행할 수 있는 전자 장치(550)인지 또는 무선 충전을 수행할 수 없는 장애물인지를 구분할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(520)는 전자 장치(550)의 통신 회로(557)로부터의 통신 신호(559)가 통신 회로(540)에서 수신되는지 여부에 따라, 검출 대상이 전자 장치(550) 또는 장애물 인지를 구분할 수 있다.
프로세서(520)는, 전자 장치(550)가 위치한 방향을 결정할 수 있으며, 결정된 방향에 기초하여 RF 웨이브(511)의 형성 방향을 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(520)는, 결정된 방향의 적어도 하나의 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭을 일으키도록, 서브 RF 웨이브들을 발생시키는 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 패치 안테나들을 제어할 수 있다.
프로세서(520)는, 전자 장치(550)가 위치한 방향이, 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향에 대응하는 커버리지에 포함되는 경우에는, 전력 송신용 안테나 어레이(510)를 이용하여 RF 웨이브(511)의 형성 방향을 조정할 수 있다. 프로세서(520)는 전자 장치(550)의 방향에 기초하여 전력 송신용 안테나 어레이(510)를 제어함으로써, 전자 장치(550)의 방향으로 RF 웨이브(511)를 형성할 수 있다.
한편, 전자 장치(550)가 위치한 방향이 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향에 대응하는 커버리지에 포함되지 않는 것으로 판단되면, 프로세서(520)는 전자 장치(550)의 방향에 기초하여 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향을 기계적으로 변경하도록 구동 회로(565)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(565)는 도 3a 및 3b에서 상술한 바와 같이, 두 개의 모터를 포함할 수 있다. 프로세서(520)는 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 현재 조향 방향과, 전자 장치(550)가 위치한 방향 사이의 차이를 판단할 수 있다. 프로세서(520)는 판단한 차이를 이용하여 두 개의 모터 각각의 회전량을 결정할 수 있으며, 결정된 회전량에 따라 회전할 수 있는 제어 신호를 구동 회로(565)로 출력할 수 있다.
구동 회로(565)는 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향을 기계적으로 변경할 수 있다. 이에 따라, 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향이 전자 장치(550)가 위치한 방향과 실질적으로 동일해질 수 있다. 프로세서(520)는 추가적으로 형성되는 RF 웨이브(511)가 전자 장치(550)를 향하도록, 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 패치 안테나들 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향이 기계적으로 변경됨에 따라서, 전자 장치(550)가 위치하는 방향이 전력 송신용 안테나 어레이(510)의 조향 방향에 대응하는 커버리지 내에 포함될 수 있다.
한편, 프로세서(520)는 통신 신호(559) 내의 정보를 이용하여 전자 장치(550)를 식별할 수도 있다. 통신 신호(559)는 전자 장치의 고유 식별자 또는 고유 어드레스를 포함할 수 있다. 통신 회로(540)는 통신 신호(559)를 처리하여 정보를 프로세서(520)로 제공할 수 있다. 통신 회로(540)는, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zig-bee), NFC(near field communication), BLE(Bluetooth low energy) 등의 다양한 통신 방식에 기초하여 제작될 수 있으며, 통신 방식의 종류에는 제한이 없다. 한편, 통신 신호(559)는 전자 장치(550)의 정격 전력 정보를 포함할 수도 있으며, 프로세서(520)는 전자 장치(550)의 고유 식별자, 고유 어드레스 및 정격 전력 정보 중 적어도 하나에 기초하여 전자 장치(550)의 충전 여부를 결정할 수도 있다.
아울러, 통신 신호는 무선 전력 송신기(500)가 전자 장치(550)를 식별하는 과정, 전자 장치(550)에 전력 송신을 허락하는 과정, 전자 장치(550)에 수신 전력 관련 정보를 요청하는 과정, 전자 장치(550)로부터 수신 전력 관련 정보를 수신하는 과정 등에서도 이용될 수 있다. 즉, 통신 신호는, 무선 전력 송신기(500) 및 전자 장치(550) 사이의 가입, 명령 또는 요청 과정에서 이용될 수 있다.
한편, 프로세서(520)는 전력 송신용 안테나 어레이(510)를 제어하여 결정된 전자 장치(550)의 방향으로 RF 웨이브(511)를 형성하도록 제어할 수 있다. 프로세서(520)는, 검출용 RF 웨이브를 형성하고, 이후에 피드백으로 수신되는 또 다른 통신 신호를 이용하여 전자 장치(550)까지의 거리를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 또 다른 통신 신호에는 송신 시점에서의 타임 스탬프(time stamp)가 포함될 수도 있다. 프로세서(520)는 또 다른 통신 신호에 포함된 타임 스탬프와 수신 시점을 비교함으로써, 전자 장치(550)까지의 거리를 판단할 수도 있다.
이에 따라, 프로세서(520)는 전자 장치(550)의 방향 및 전자 장치(550)까지의 거리를 모두 결정할 수 있으며, 결국 전자 장치(550)의 위치를 결정할 수 있다. 프로세서(520)는 전자 장치(550)의 위치에서 패치 안테나들이 발생하는 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭이 되도록, 전력 송신용 안테나 어레이(510)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 웨이브(511)는 상대적으로 높은 송신 효율로 전력 수신용 안테나(551)로 전달될 수 있다.
전력 수신용 안테나(551)는 RF 웨이브를 수신할 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 아울러, 전력 수신용 안테나(551) 또한 복수 개의 안테나를 포함하는 어레이 형태로 구현될 수도 있다. 전력 수신용 안테나(551)에서 수신된 교류 전력은 정류기(552)에 의하여 직류 전력으로 정류될 수 있다. 컨버터(553)는 직류 전력을 요구되는 전압으로 컨버팅하여 차저(554)로 제공할 수 있다. 차저(554)는 배터리(미도시)를 충전할 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 컨버터(553)는 컨버팅된 전력을 PMIC(power management integrated circuit)(미도시)로 제공할 수도 있으며, PMIC(미도시)는 전자 장치(550)의 각종 하드웨어로 전력을 제공할 수도 있다.
한편, 프로세서(555)는 정류기(552)의 출력단의 전압을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 정류기(552)의 출력단에 연결되는 전압계가 전자 장치(550)에 더 포함될 수도 있으며, 프로세서(555)는 전압계로부터 전압값을 제공받아 정류기(552)의 출력단의 전압을 모니터링할 수 있다. 프로세서(555)는 정류기(552)의 출력단의 전압값을 포함하는 정보를 통신 회로(557)로 제공할 수 있다. 통신 회로(557)는 수신 전력 관련 정보를 포함하는 통신 신호를 안테나(미도시)를 통해 전력 송신기(500)로 송신할 수 있다. 수신 전력 관련 정보는, 예를 들어 정류기(552)의 출력단의 전압과 같은 수신되는 전력의 크기와 연관되는 정보일 수 있으며, 정류기(552)의 출력단의 전압 또는 전류의 크기를 포함할 수도 있다. 이 경우, 정류기(552)의 출력단의 전류를 측정할 수 있는 전류계 또는 전압을 측정할 수 있는 전압계가 전자 장치(550)에 더 포함될 수 있음 또한 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 전류계는 직류 전류계, 교류 전류계, 디지털 전류계 등으로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 전압계는, 전류력계형(electro dynamic instrument) 전압계, 정전기형 전압계, 디지털 전압계 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 아울러, 수신 전력 관련 정보를 측정하는 위치 또한 정류기(552)의 출력단 뿐만 아니라, 수신된 전력의 크기를 측정할 수 있다면, 전자 장치(550)의 어떠한 지점이라도 제한이 없다.
프로세서(520,555)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 제어 회로(미도시)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 제어 회로(미도시)는 MCU(micro control unit) 또는 미니 컴퓨터로 구현될 수도 있다.
아울러, 상술한 바와 같이, 프로세서(555)는 전자 장치(550)의 식별 정보를 포함하는 통신 신호(559)를 무선 전력 송신기(500)로 송신할 수도 있다. 메모리(556)는 전자 장치(550)의 각종 하드웨어를 제어할 수 있는 프로그램 또는 알고리즘을 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기의 기계적인 조향 방향 변경을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
610 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치로부터의 통신 신호를 복수 개의 통신용 안테나 각각에서 수신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 통신용 안테나는 물리적으로 이격될 수 있으며, 이에 따라 하나의 전자 장치로부터의 통신 신호는 통신용 안테나 각각에서 상이한 시각에서 수신될 수 있다. 620 동작에서, 무선 전력 송신기는 복수 개의 통신용 안테나 각각에서의 통신 신호 수신 시각에 기초하여, 무선 전력 송신기로부터 전자 장치로의 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 복수 개의 통신용 안테나 각각에서의 통신 신호 수신 시각 사이의 차이를 이용하여 무선 전력 송신기로부터 전자 장치로의 방향을 판단할 수 있다.
630 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치의 방향에 대응하여, 전력 송신용 안테나 어레이를 기계적으로 조향할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 전자 장치의 방향이 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향에 대응하는 커버리지에 포함되지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 전자 장치의 방향이 커버리지에 포함될 수 있도록 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 조정할 수 있다.
640 동작에서, 무선 전력 송신기는 검출용 RF 웨이브를 복수 개의 테스트 거리만큼 각각 형성할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이를 기준으로 한 전자 장치의 상대적인 방향에 기초하여, 전자 장치의 방향으로 RF 웨이브가 형성될 수 있도록, 패치 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
650 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치로부터의 수신 전력 관련 정보에 기초하여, 무선 전력 송신기 및 전자 장치 사이의 거리를 판단하거나 또는 RF 웨이브의 형성을 유지할 수 있다. 이와 관련하여서는 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법의 흐름도를 도시한다. 도 7의 실시예는 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 전자장치(850)까지의 거리를 판단하는 구성을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
710 동작에서, 예를 들어 도 8에서와 같이, 무선 전력 송신기(800)는 결정된 방향(θ2,φ2)으로 검출용 RF 웨이브를 형성하도록 각 패치 안테나(811 내지 826)별로 발진되는 서브 RF 웨이브의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 무선 전력 송신기(800)는 전자 장치(850)의 방향이 커버리지에 포함될 수 있도록 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 미리 조정한 것을 상정하도록 한다.
예를 들어, 무선 전력 송신기(800)로부터 상대적으로 우측에 전자장치(850)가 배치된 것으로 판단되면, 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나에서 발생되는 서브 RF 웨이브에 상대적으로 큰 크기의 딜레이를 적용함으로써, 복수 개의 패치 안테나(811 내지 826)들 각각으로부터의 서브 RF 웨이브들이 상대적으로 우측에서 보강 간섭되도록 할 수 있다. 즉, 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나로부터의 서브 RF 웨이브는 상대적으로 좌측에 배치된 패치 안테나로부터의 서브 RF 웨이브보다 늦게 발진될 수 있으며, 이에 따라, 상대적으로 우측의 지점에서 패치 안테나들로부터의 서브 RF 웨이브가 동시에 만남, 즉 보강 간섭될 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기(800)는 모든 패치 안테나(811 내지 826)로부터 실질적으로 동일한 시점에 서브 RF 웨이브를 형성할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기(800)는 패치 안테나(811 내지 826)별로 발진되는 서브 RF 웨이브의 위상을 조정함으로써, 서브 RF 웨이브들이 상대적으로 우측에서 보강 간섭되도록 할 수도 있다. 도 8의 실시예에서는, 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향이 전자 장치(850)의 방향과 실질적으로 동일하게 설정되도록, 무선 전력 송신기(800)가 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정한 상태일 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(800)는 전력 송신용 안테나 어레이의 중심선 상의 적어도 한 지점에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭이 되도록, 패치 안테나들(811 내지 826)로 입력되는 전기적인 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
720 동작에서, 무선 전력 송신기(800)는 제 1 테스트 거리에 대응하여 검출용 RF 웨이브(831)가 형성되도록, 각 패치 안테나(811 내지 826)별 인가되는 전력의 크기를 결정할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기(800)는 거리를 판단하지 않고, 바로 복수 개의 패치 안테나(811 내지 826)에 제공되는 제 1 테스트용 전력의 크기를 결정할 수 있다. 여기에서, 제 1 테스트 거리 또는 제 1 테스트용 전력의 크기는 디폴트된 값일 수 있다.
730 동작에서, 무선 전력 송신기(800)는 결정된 각 패치 안테나(811 내지 826)별 발생되는 RF 웨이브의 위상 및 진폭 중 적어도 하나와, 결정된 각 패치 안테나(811 내지 826)별 인가되는 전력을 이용하여 검출용 RF 웨이브(831)를 제 1 테스트 거리에 대응하여 형성할 수 있다.
740 동작에서, 무선 전력 송신기(800)는 전자장치(850)로부터 전자장치(850)가 수신한 전력 관련 정보, 즉 수신 전력 관련 정보를 수신할 수 있다. 750 동작에서, 무선 전력 송신기(800)는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(800)는 수신 전력 관련 정보인 전자장치(850)의 정류기 출력단의 전압이 기설정된 임계치를 초과하는지를 판단할 수 있다.
수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하는지 못하면, 760 동작에서, 무선 전력 송신기(800)는 다음 테스트 거리에 대응하여 검출용 RF 웨이브(832)가 형성되도록, 각 패치 안테나(811 내지 826)별 인가되는 전력을 조정하여, 검출용 RF 웨이브(832)를 다음 테스트 거리에 대응하여 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기(800)는 테스트 거리에 대한 판단 없이, 바로 다음 테스트용 전력의 크기를 결정하여, 이를 각 패치 안테나(811 내지 826)에 인가할 수도 있다. 한편, 도 8의 실시예에서는, 무선 전력 송신기(800)가 테스트 거리를 증가, 즉 인가하는 전력의 크기를 증가하는 것과 같이 도시되었지만, 이는 단순히 예시적인 것으로, 무선 전력 송신기(800)는 테스트 거리를 감소, 즉 인가하는 전력의 크기를 감소시킬 수도 있다. 한편, 무선 전력 송신기(800)는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건은 만족할 때까지 각 패치 안테나(811 내지 826)에 인가되는 전력의 크기를 조정할 수 있다.
수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하면, 770 동작에서, 무선 전력 송신기(800)는 RF 웨이브를 송신하기 위한 각 패치 안테나별 인가되는 전력을 유지하여 무선 충전을 수행할 수 있다. 도 8의 실시예에서는, 제 3 테스트 거리로 형성된 RF 웨이브(833)가 형성된 경우, 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건이 만족된 것으로 판단될 수 있다. 무선 전력 송신기(800)는 제 3 테스트 거리로 RF 웨이브(833)의 형성이 유지되도록, 패치 안테나(811 내지 826) 각각에 인가하는 전력의 크기를 유지할 수 있다. 무선 전력 송신기(800)는 전자장치(850)까지의 거리가 제 3 테스트 거리(R)라는 것을 판단할 수도 있고, 또는 전자장치(850)까지의 거리에 대한 판단 없이 패치 안테나(811 내지 826) 각각에 인가하는 전력만을 제어할 수도 있다.
상술한 바에 따라서, 무선 전력 송신기(800)는 전자장치(850)까지의 거리를 결정할 수 있으며, 해당 지점에 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭되도록 패치 안테나를 제어함에 따라서, 상대적으로 높은 송신 효율로 전력이 무선 송신될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
910 동작에서, 전자 장치(950)는 실내에서의 전자 장치(950)의 위치를 스스로 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(950)는 실내 지자기 맵을 획득하고, 지자계 센서를 통해 획득된 센싱 데이터를 지자기 맵과 비교할 수 있다. 전자 장치(950)는 비교 결과에 기초하여 전자 장치(950)의 실내에서의 위치를 판단할 수 있다. 또는, 전자 장치(950)는 Wi-Fi 신호 기반 실내 측위 방식에 기초하여 전자 장치(950)의 실내에서의 위치를 판단할 수도 있다. 또는, 전자 장치(950)가 실외에 배치된 경우에서는, GPS 모듈을 이용하여 전자 장치(950)의 위치를 판단할 수 있다. 920 동작에서, 전자 장치(950)는 위치 정보를 포함하는 신호를 무선 전력 송신기(900)로 송신할 수 있다.
930 동작에서, 무선 전력 송신기(900)는 전자 장치(950)의 위치 정보에 기초하여, 전력 송신용 안테나 어레이를 기계적으로 조향할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(900)는 전자 장치(950)가 커버리지에 포함될 수 있도록 전력 송신용 안테나 어레이를 기계적으로 조향할 수 있다.
940 동작에서, 무선 전력 송신기(900)는 전자 장치(950)의 위치 정보에 기초하여, 각 패치 안테나별로 입력되는 전기적인 신호의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 결정하고, 각 패치 안테나별 인가되는 전력을 결정할 수 있다. 950 동작에서, 무선 전력 송신기(900)는 결정된 각 패치 안테나별 위상 및 진폭 중 적어도 하나와, 결정된 각 패치 안테나별 인가되는 전력에 기초하여 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기(900)는 전자 장치(950)로부터 직접 수신한 위치 정보를 이용하여 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 조정하거나 또는 패치 안테나 각각에 입력되는 전기적인 신호의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기 및 반사판을 이용한 무선 충전을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 10을 참조하면, 무선 전력 송신기는, 전자 장치(150)와 무선 전력 송신기의 전력 송신용 안테나 어레이(130) 사이에 장애물(1040)이 위치함을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기가, 전자 장치(150)와 전력 송신용 안테나 어레이(130) 사이의 장애물(1040)을 검출하는 방법에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
이 경우, 무선 전력 송신기는 RF 웨이브를 곧바로 전자 장치(150)를 향하도록 형성하지 않는다. 장애물(1040)이 전력 송신용 안테나 어레이(130)와 전자 장치(150) 사이에 위치하면, RF 웨이브에 의한 충전 효율이 저하될 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신기는 우회 경로를 이용하여 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 제 2 각도(φ) 방향으로 φ3만큼 기계적으로 변경할 수 있다. 무선 전력 송신기는 반사판(1010)으로 RF 웨이브(1030)가 향하도록 전력 송신용 안테나 어레이(130)의 조향 방향을 변경할 수 있다.
반사판(1010)은, 전도체를 포함할 수 있고, 입사되는 RF 웨이브(1030)를 반사시킬 수 있다. 반사된 RF 웨이브(1031)는 전자 장치(150)로 진행될 수 있다. 이에 따라, RF 웨이브(1030)는 장애물(1040)을 우회하여 전자 장치(150)로 진행될 수 있다. 한편, 반사판(1010)은 제 3 각도(r) 방향으로 회전이 가능할 수 있다. 반사판(1010)은, 통신 회로(미도시), 연산이 가능한 프로세서(미도시) 및 구동 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 반사판(1010)의 통신 회로(미도시)는, 무선 전력 송신기로부터 통신 신호(1021)를 수신할 수 있다. 또는, 반사판(1010)의 통신 회로(미도시)는, 전자 장치(150)로부터 통신 신호(1022)를 수신할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 반사판(1010)은 제 3 각도(r) 방향으로의 회전량에 대한 정보를 포함하는 통신 신호(1021)를 수신할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전자 장치(150)로부터 수신 전력 관련 정보를 포함하는 통신 신호(1023)를 수신할 수 있다. 무선 전력 송신기는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하지 않으면, 반사판(1010)을 회전시키도록, 회전량에 대한 정보를 포함하는 통신 신호(1021)를 반사판(1010)으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는, 전자 장치(150)의 정류기의 출력단의 전압이 기설정된 임계치 미만이라는 정보를 포함하는 통신 신호(1023)를 수신할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전자 장치(150)가 충분한 크기의 전력을 수신하지 못하는 것으로 판단할 수 있으며, 이에 따라 반사판(1010)을 추가로 회전시키도록 하는 통신 신호(1021)를 반사판(1010)으로 송신할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 무선 전력 송신기는 반사판(1010)과 유선으로 연결될 수도 있으며, 유선 연결을 통하여 반사판(1010)을 회전시키도록 제어할 수도 있다. 반사판(1010)은, 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족시킬 때까지 제 3 각도(r) 방향으로 회전할 수 있다. 무선 전력 송신기는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하는 것으로 판단하면, 해당 각도를 유지하도록 제어할 수 있다. 한편, 도 10의 실시예에서는 반사판(1010)이 하나의 방향으로 회전 가능한 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 반사판(1010) 또한 무선 전력 송신기의 전력 송신용 안테나 어레이와 같이 2개의 직교하는 방향으로 회전 가능, 즉 3차원적으로 회전할 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 반사판(1010)의 통신 회로(미도시)가 전자 장치(150)로부터 수신 전력 관련 정보를 포함하는 통신 신호(1022)를 수신할 수 있다. 반사판(1010)의 프로세서(미도시)는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하지 못하는 경우에, 제 3 각도(r) 방향으로 회전하도록 구동 회로(미도시)를 제어할 수 있다. 반사판(1010)은 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족할 때까지 회전할 수 있다. 반사판(1010), 예를 들어 반사판(1010)의 프로세서(미도시)는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하는 경우에는 해당 각도를 유지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향과 반사판(1010)의 조향 방향을 결정하기 이전까지는 인체에 무해한 수준의 상대적으로 작은 크기의 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 무선 전력 송신기는 우회 경로를 위한 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향과 반사판(1010)의 조향 방향이 결정되면, 충전을 위하여 상대적으로 큰 크기의 RF 웨이브를 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 반사판(1010)은 스스로 회전량을 판단하여 회전을 수행할 수도 있으며, 무선 전력 송신기로부터 회전량 정보를 수신하여 이에 기초하여 회전을 수행할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1110 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치가 위치한 방향 또는 전자 장치의 위치를 판단할 수 있다. 1120 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치 및 무선 전력 송신기 사이의 장애물을 검출할 수 있다. 1130 동작에서, 무선 전력 송신기는 전력 송신용 안테나 어레이를 장애물을 회피하기 위한 방향으로 조향할 수 있다. 무선 전력 송신기는, 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 변경할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기는, 형성한 RF 웨이브가 반사판을 향하는 방향으로 전력 송신용 안테나 어레이를 조향할 수 있다. 무선 전력 송신기는, 장애물의 위치를 이용하여 복수 개의 반사판 후보들 중 하나를 선택할 수도 있으며, 선택한 반사판으로 RF 웨이브를 형성할 수 있도록 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정할 수도 있다. 무선 전력 송신기는 추가적으로 RF 웨이브를 반사판 방향으로 형성하도록, 안테나 어레이의 각 패치 안테나로 입력되는 전기적인 신호의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 반사판으로 RF 웨이브를 형성할 수 있다.
1140 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치로부터 수신 전력 관련 정보를 수신할 수 있다. 1150 동작에서, 무선 전력 송신기는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 전자 장치의 정류기의 출력단의 전압이 기설정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하지 않는 것으로 판단되면, 1160 동작에서, 무선 전력 송신기는 반사판의 조향 방향을 기계적으로 조정하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 반사판의 회전량을 포함하는 회전 제어 신호를 반사판으로 송신할 수 있으며, 반사판은 수신한 회전 제어 신호에 기초하여 회전을 수행할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신기는 유선으로 연결된 반사판의 구동 회로에 제어 신호를 출력함으로써 반사판을 회전하도록 제어할 수도 있다. 무선 전력 송신기는 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족할 때까지 반사판을 회전하도록 제어할 수 있다. 수신 전력 관련 정보가 기설정된 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 1170 동작에서, 무선 전력 송신기는 RF 웨이브의 형성을 유지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기, 전자 장치 및 반사판의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1210 동작에서, 전자 장치(1201)는 통신 신호를 무선 전력 송신기(1200)로 송신할 수 있다. 1220 동작에서, 무선 전력 송신기(1200)는 전자 장치(1201)의 위치에 대한 정보를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(1200)는 복수 개의 통신용 안테나에서 통신 신호를 수신한 시각 차이를 이용하여 전자 장치(1201)가 위치한 방향을 판단할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신기(1200)는 전자 장치(1201)가 스스로 판단한 위치에 대한 정보를 포함한 통신 신호를 수신할 수도 있으며, 무선 전력 송신기(1200)는 통신 신호에 포함된 정보를 이용하여 전자 장치(1201)의 위치에 대한 정보를 판단할 수도 있다.
1230 동작에서, 무선 전력 송신기(1200)는 전자 장치(1201)의 위치에 대한 정보를 포함한 통신 신호를 반사판(1202)에 송신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 반사판(1202)는 통신 회로를 포함할 수도 있으며, 통신 회로를 이용하여 전자 장치(1201)의 위치에 대한 정보를 포함한 통신 신호를 무선 전력 송신기(1200)로부터 수신할 수 있다. 또는, 반사판(1202)은 전자 장치(1201)의 위치에 대한 정보를 포함한 통신 신호를 전자 장치(1201)로부터 수신할 수도 있다.
1240 동작에서, 반사판(1202)은 전자 장치(1201)의 위치에 대한 정보를 이용하여 반사판(1202)의 조향 방향을 조정할 수 있다. 1250 동작에서, 무선 전력 송신기(1200)는 전력 송신용 안테나 어레이를 반사판(1202)이 위치한 방향으로 조정할 수 있다. 1260 동작에서, 무선 전력 송신기(1200)는 RF 웨이브를 형성할 수 있으며, 무선 전력 송신기(1200)로부터의 RF 웨이브는 반사판(1202)에 의하여 반사되어 전자 장치(1201)로 전달될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 반사판이 존재하는 환경을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 하나의 지역에는 복수 개의 반사판들(1301 내지 1303)이 배치될 수도 있다. 예를 들어, 반사판들(1301 내지 1303) 각각은 실내의 천정, 벽면, 바닥 각각에 위치할 수 있다. 무선 전력 송신기(1200)는 장애물(1311 또는 1312)의 방향을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기(1200)는, 예를 들어 특정 방향에서의 통신 신호의 세기의 감쇠 정도가 임계치를 초과하는 경우에는 해당 방향에 장애물이 위치한 것으로 판단할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신기(1200)는, 특정 방향에서의 복수 개의 통신 신호의 수신 시각 차이가 임계치를 초과하는 경우에는 해당 방향에 장애물이 위치한 것으로 판단할 수 있다. 상술한 장애물을 검출하는 구성에 대하여서는 도 15a 내지 17을 참조하여 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
무선 전력 송신기(1200)는 장애물이 위치한 방향에 따라 장애물을 회피하여 RF 웨이브를 반사시킬 수 있는 반사판을 선택할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(1200)는 장애물(1311)의 방향에 대응하여, 장애물(1311)을 회피하여 RF 웨이브를 전달시킬 수 있는 반사판(1303)을 선택할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신기(1200)는 장애물(1312)의 방향에 대응하여, 장애물(1312)을 회피하여 RF 웨이브를 전달시킬 수 있는 반사판(1301)을 선택할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(1200)는, 장애물의 방향과 선택할 반사판 사이의 관계 정보를 저장할 수 있다. 무선 전력 송신기는, 검출된 장애물의 방향을 저장하고 있던 관계 정보와 비교함으로써, 복수 개의 반사판 중 적어도 하나를 선택할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1410 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치의 위치에 대한 정보를 판단할 수 있다. 1420 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치와 무선 전력 송신기 사이의 장애물을 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기는 전자 장치로부터의 통신 신호의 감쇠 정도를 이용하여 장애물을 검출할 수 있거나 또는 복수 개의 통신 신호의 수신 시각 차이를 이용하여 장애물을 검출할 수도 있다.
1430 동작에서, 무선 전력 송신기는 장애물의 위치를 이용하여, 복수 개의 반사판 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 1440 동작에서, 무선 전력 송신기는 선택된 반사판으로 전력 송신용 안테나 어레이를 기계적으로 조향할 수 있다. 1450 동작에서, 무선 전력 송신기는 선택된 반사판으로 전자 장치의 위치 정보 또는 조향 정보를 송신할 수 있다. 선택된 반사판은 전자 장치의 위치 정보 또는 조향 정보를 이용하여, 반사판의 조향 방향을 조정할 수 있다. 1460 동작에서, 무선 전력 송신기는 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 무선 전력 송신기는, 패치 안테나 각각에 입력되는 전기적인 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 제어하여, RF 웨이브가 반사판으로 전달되도록 제어할 수 있다.
도 15a 및 15b는 장애물을 검출하는 방법을 설명하기 위한 개념도들을 도시한다. 무선 전력 송신기(1510)는 통신용 안테나(1511)를 포함할 수 있으며, 전자 장치(1550)는 복수 개의 통신용 안테나(1551,1552)를 포함할 수 있다. 통신용 안테나(1551)가 송신한 제 1 통신 신호는 통신용 안테나(1511)로 수신될 때까지 제1시간(Δt1)이 소요될 수 있다. 통신용 안테나(1552)가 송신한 제 2 통신 신호는 통신용 안테나(1511)로 수신될 때까지 제2시간(Δt2)이 소요될 수 있다. 전자 장치(1550) 및 무선 전력 송신기(1510) 사이에 별다른 장애물이 배치되지 않으면, 제1시간(Δt1) 및 제2시간(Δt2) 사이의 차이는 크지 않다. 한편, 도 15b에서와 같이, 장애물(1560)이 무선 전력 송신기(1510) 및 전자 장치(1550) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우에는, 통신 신호들은 장애물(1560)을 우회하여 통신용 안테나(1511)로 수신될 수 있다. 이에 따라, 통신용 안테나(1551)가 송신한 제 1 통신 신호는 통신용 안테나(1511)로 수신될 때까지 제3시간(Δt3)이 소요될 수 있다. 통신용 안테나(1552)가 송신한 제 2 통신 신호는 통신용 안테나(1511)로 수신될 때까지 제4시간(Δt4)이 소요될 수 있다. 이 경우, 제3시간(Δt3) 및 제4시간(Δt4) 사이의 차이는 상대적으로 클 수 있다. 이는, 제 1 통신 신호 및 제 2 통신 신호의 경로가 상이한 것으로부터 기인한다. 결국, 제 1 통신 신호 및 제 2 통신 신호의 수신 시점 사이가 기설정된 임계치보다 큰 것으로 판단하면, 무선 전력 송신기(1510)는 전자 장치(1550) 및 무선 전력 송신기(1510) 사이에 장애물(1560)이 배치되는 것으로 판단할 수 있다.
도 16는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 장애물 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1610 동작에서, 무선 전력 송신기는 제 1 시점에서, 전자 장치의 제 1 안테나로부터 제 1 송신 신호를 수신할 수 있다. 1620 동작에서, 무선 전력 송신기는 제 2 시점에서, 전자 장치의 제 2 안테나로부터 제 2 송신 신호를 수신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 의한 전자 장치는, 우선 제 1 안테나로 제 1 송신 신호를 송신하며, 기설정된 시간 이후에 제 2 안테나로 제 2 송신 신호를 송신하도록 설정될 수 있다. 기설정된 시간은, 무선 전력 송신기 또한 미리 저장할 수 있다. 제 1 송신 신호 및 제 2 송신 신호 각각은 제 1 안테나 및 제 2 안테나 각각으로부터 송신되었다는 식별 정보를 포함할 수 있다.
1630 동작에서, 무선 전력 송신기는 제 1 수신 시각 및 제 2 수신 시각의 차이가 기설정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 도 15a 및 15b에서 상술한 바와 같이, 장애물이 존재하지 않는 경우에는 제 1 수신 시각 및 제 2 수신 시각의 차이가 기설정된 시간과 큰 차이가 없을 수 있다. 즉, 장애물이 존재하지 않는 경우에는, 제 1 송신 신호 및 제 2 송신 신호가 실질적으로 동일하게 수신될 수 있다. 기설정된 임계치는, 기설정된 시간에 추가적으로 제 1 송신 신호 및 제 2 송신 신호가 실질적으로 동일하게 수신된 것으로 판단될 수 있는 값을 더한 값으로 설정될 수 있다.
제 1 수신 시각 및 제 2 수신 시각의 차이가 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 1640 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치와 무선 전력 송신기 사이에 장애물이 배치된 것으로 판단할 수 있다. 제 1 수신 시각 및 제 2 수신 시각의 차이가 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되지 않으면, 무선 전력 송신기는 전자 장치와 무선 전력 송신기 사이에 장애물이 배치되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신기는 통신 신호들 각각의 진행 시간(TOF)을 판단하여, 장애물 존재 여부를 판단할 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 통신 신호는 송신 시점의 타임 스탬프를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 통신 신호는 제 1 통신 신호의 송신 시점의 타임 스탬프를 포함하며, 제 2 통신 신호는 제 2 통신 신호의 송신 시점의 타임 스탬프를 포함할수 있다. 무선 전력 송신기는, 제 1 통신 신호의 수신 시점 및 송신 시점을 비교하여, 제 1 통신 신호의 제 1 진행 시간을 판단할 수 있으며, 제 2 통신 신호의 수신 시점 및 송신 시점을 비교하여, 제 2 통신 신호의 제 2 진행 시간을 판단할 수 있다. 도 15a 및 15b를 참조하여 상술한 바와 같이, 장애물이 없는 경우에는 제 1 진행 시간 및 제 2 진행 시간이 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 제 1 진행 시간 및 제 2 진행 시간의 차이를 이용하여 장애물이 배치된지 여부를 판단할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1710 동작에서, 무선 전력 송신기는 전자 장치로부터 송신 세기가 포함된 통신 신호를 수신할 수 있다. 1720 동작에서, 무선 전력 송신기는 통신 신호를 수신할 수 있으며, 통신 신호의 수신 세기 및 송신 세기를 비교할 수 있다. 무선 전력 송신기는 통신 신호의 수신 세기를 측정할 수 있으며, 이를 통신 신호 내에 포함된 송신 세기와 비교함으로써 감쇠 정도를 판단할 수 있다.
1730 동작에서, 무선 전력 송신기는 비교 결과에 기초하여, 장애물의 배치 여부를 판단할 수 있다. 장애물이 배치되면, 통신 신호가 장애물에 흡수되거나 또는 통신 신호가 장애물을 회피하여 우회 경로를 통하여 무선 전력 송신기로 전달될 수 있으며, 이에 따라 감쇠 정도가 증가될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기는 감쇠 정도가 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 장애물이 배치된 것으로 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기는 통신 신호의 수신 방향을 판단할 수 있으며, 이에 따라 장애물이 위치한 방향 또한 판단될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 전자 장치가 위치한 방향을 판단하는 동작; 상기 전자 장치가 위치한 방향이 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되지 않으면, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 조향 방향을 기계적으로 조정하는 동작; 및 상기 전자 장치에 상기 전력을 송신하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은, 명령들은 외부 서버에 저장될 수 있으며, 무선 전력 송신기와 같은 전자 장치에 다운로드되어 설치될 수도 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 외부 서버는, 무선 전력 송신기가 다운로드할 수 있는 명령들을 저장할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. 무선 전력 송신기에 있어서,
    서로 간섭하는 전력파를 발생시켜 에너지 포켓을 형성하도록 설정되는 전력 송신용 안테나 어레이;
    상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하는 구동 회로; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    전자 장치의 위치를 확인하고,
    상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 제 1 방향에 대응하는 제 1 커버리지(coverage)에 포함되지 않는 것에 기반하여, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 제 2 방향으로 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하고-제 2 커버리지는 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 상기 제 2 방향에 대응함-,
    상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 제 1 커버리지에 포함되는 것에 기반하여:
    제 1 거리에 대응하는 제 1 검출용 RF(radio frequency) 웨이브를 형성하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하고,
    상기 전자 장치로부터, 상기 제 1 검출용 RF 웨이브에 응답하여 수신된 전력과 관련된 제 1 정보를 수신하고,
    상기 수신된 전력이 임계값 미만인 것에 기반하여, 제 2 거리에 대응하는 제 2 검출용 RF 웨이브를 형성하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하고,
    상기 수신된 전력이 상기 임계값 이상인 것에 기반하여, 상기 전자 장치에 전력을 무선으로 송신하기 위하여 상기 제 1 거리에 대응하는 상기 전력파를 형성하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하도록 설정된 무선 전력 송신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커버리지 및 상기 제 2 커버리지는, 상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 제 1 커버리지 또는 상기 제 2 커버리지 중 하나에 포함되는 경우에 상기 전자 장치는 기설정된 크기 이상의 전력을 수신하도록 설정된 무선 전력 송신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커버리지는, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 중심을 통과하는 중심선을 기준으로, 기설정된 제 1 각도 내지 기설정된 제 2 각도의 범위로 설정된 무선 전력 송신기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 상기 제 1 방향에 대응하는 상기 제 1 커버리지에 포함되지 않는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 상기 전자 장치가 위치한 방향으로 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하도록 설정되는 무선 전력 송신기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 상기 제 1 방향에 대응하는 상기 제 1 커버리지에 포함되지 않는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전자 장치의 상기 확인된 방향이 상기 제 2 커버리지에 포함되도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 상기 제 2 방향으로 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하도록 설정되는 무선 전력 송신기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전자 장치와 상기 무선 전력 송신기 사이에 위치하는 장애물을 검출하도록 설정되는 무선 전력 송신기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    송신 세기에 대한 정보를 포함하는 통신 신호를 상기 전자 장치로부터 수신하는 통신 회로
    를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 신호의 수신 세기를 측정하고,
    상기 통신 신호의 수신 세기와 상기 송신 세기에 대한 정보를 비교하고,
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 장애물을 확인하도록 설정되는 무선 전력 송신기.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    무선 전력 송신기에 있어서,
    전력을 무선으로 송신하도록 설정되는 전력 송신용 안테나 어레이;
    통신 회로;
    상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하는 구동 회로; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    전자 장치가 위치한 방향을 판단하고,
    상기 전자 장치가 위치한 방향이 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되지 않는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하고,
    상기 전자 장치에 상기 전력을 송신하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하도록 설정되고,
    상기 프로세서는,
    상기 전자 장치로부터 송신된 제 1 통신 신호가 상기 통신 회로에 의해 수신된 제 1 시점과 상기 전자 장치로부터 송신된 제 2 통신 신호가 상기 통신 회로에 의해 수신된 제 2 시점의 차이가 기설정된 임계치를 초과하는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전자 장치와 상기 무선 전력 송신기 사이의 장애물을 검출하도록 설정되는 무선 전력 송신기.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향이 상기 전력을 반사하여 상기 전자 장치로 전달하는 반사판을 향하도록, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 무선 전력 송신기.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 방향에 대한 정보 및 상기 반사판의 방향을 변경하도록 하는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 통신 신호를, 상기 반사판의 통신 회로로 송신하도록 상기 통신 회로를 제어하는 무선 전력 송신기.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물의 방향에 기초하여 복수 개의 반사판 중 적어도 하나를 확인하고,
    상기 전력 송신용 안테나 어레이가 상기 확인된 반사판을 향하도록, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하도록 상기 구동 회로를 제어하는 무선 전력 송신기.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    전자 장치의 위치를 확인하는 동작;
    상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 무선 전력 송신기의 전력 송신용 안테나 어레이의 제 1 방향에 대응하는 제 1 커버리지(coverage)에 포함되지 않는 것에 기반하여, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 제 2 방향으로 기계적으로 조정하는 동작-제 2 커버리지는 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 상기 제 2 방향에 대응함-; 및
    상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 제 1 커버리지에 포함되는 것에 기반하여:
    제 1 거리에 대응하는 제 1 검출용 RF(radio frequency) 웨이브를 형성하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하는 동작;
    상기 전자 장치로부터, 상기 제 1 검출용 RF 웨이브에 응답하여 수신된 전력과 관련된 제 1 정보를 수신하는 동작;
    상기 수신된 전력이 임계값 미만인 것에 기반하여, 제 2 거리에 대응하는 제 2 검출용 RF 웨이브를 형성하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하는 동작; 및
    상기 수신된 전력이 상기 임계값 이상인 것에 기반하여, 상기 전자 장치에 전력을 무선으로 송신하기 위하여 상기 제 1 거리에 대응하는 전력파를 형성하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 커버리지 및 상기 제 2 커버리지는, 상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 제 1 커버리지 또는 상기 제 2 커버리지 중 하나에 포함되는 경우에 상기 전자 장치는 기설정된 크기 이상의 전력을 수신하도록 설정된 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 커버리지는, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 중심을 통과하는 중심선을 기준으로, 기설정된 제 1 각도 내지 기설정된 제 2 각도의 범위로 설정된 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 12 항에 있어서,
    상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 제어하는 동작은,
    상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 상기 제 1 방향에 대응하는 상기 제 1 커버리지에 포함되지 않는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 상기 전자 장치가 위치한 방향으로 기계적으로 조정하는 동작을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 12 항에 있어서,
    상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 제어하는 동작은,
    상기 전자 장치의 상기 확인된 위치가 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 상기 제 1 방향에 대응하는 상기 제 1 커버리지에 포함되지 않는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전자 장치의 상기 확인된 방향이 상기 제 2 커버리지에 포함되도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 상기 제 2 방향으로 기계적으로 조정하는 동작을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 12 항에 있어서,
    상기 전자 장치와 상기 무선 전력 송신기 사이에 위치하는 장애물을 검출하는 동작
    을 더 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 17 항에 있어서,
    송신 세기에 대한 정보를 포함하는 통신 신호를 상기 전자 장치로부터 수신하는 동작;
    상기 통신 신호의 수신 세기를 측정하는 동작;
    상기 통신 신호의 수신 세기와 상기 송신 세기에 대한 정보를 비교하는 동작; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 장애물을 확인하는 동작
    을 더 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  19. 무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    전자 장치가 위치한 방향을 판단하는 동작;
    상기 전자 장치가 위치한 방향이 상기 무선 전력 송신기의 전력 송신용 안테나 어레이의 방향에 대응하는 커버리지(coverage)에 포함되지 않는 것을 확인함에 기반하여, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하는 동작;
    상기 전자 장치로 전력을 송신하도록 상기 전력 송신용 안테나 어레이를 제어하는 동작;
    상기 전자 장치로부터 송신되는 제 1 통신 신호 및 제 2 통신 신호를 수신하는 동작; 및
    상기 제 1 통신 신호가 수신되는 제 1 시점과 상기 제 2 통신 신호가 수신되는 제 2 시점 사이의 차이가 기설정된 임계치를 초과하는 것을 확인함에 기반하여, 장애물을 확인하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하는 동작은, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향이 상기 전력을 반사하여 상기 전자 장치로 전달하는 반사판을 향하도록, 상기 전력 송신용 안테나 어레이의 방향을 기계적으로 조정하는 동작을 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.


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