KR20090072413A - 비접촉 전원 공급 시스템 - Google Patents

비접촉 전원 공급 시스템 Download PDF

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KR20090072413A
KR20090072413A KR1020070140512A KR20070140512A KR20090072413A KR 20090072413 A KR20090072413 A KR 20090072413A KR 1020070140512 A KR1020070140512 A KR 1020070140512A KR 20070140512 A KR20070140512 A KR 20070140512A KR 20090072413 A KR20090072413 A KR 20090072413A
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김재원
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템은 인식 정보를 저장하기 위한 인식 회로를 포함하고, 외부로부터 인식 신호가 전달되면, 상기 인식 정보를 송신하는 모바일 장치, 그리고 데이터 통신을 위한 통신 회로, 상기 통신 회로를 통해 전달되는 데이터에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행하기 위한 내부 회로, 및 상기 모바일 장치에 대해 비접촉 전원 공급을 수행하기 위한 전원 공급 제어기를 포함하는 적어도 하나의 전기 장치를 포함하고, 상기 전원 공급 제어기는 상기 인식 신호를 발생하고, 상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면 상기 통신 회로를 이용하여 상기 비접촉 전원 공급을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

비접촉 전원 공급 시스템{CONTACTLESS POWER SUPPY SYSTEM}
본 발명은 전원 공급 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 비접촉 전원 공급 시스템에 관한 것이다.
모바일 장치들에 대한 수요가 증가하면서, 모바일 장치들의 종류도 다양해지고 있다. 노트북 컴퓨터(notebook computer) 및 개인 휴대용 정보 단말기(personal digital assitant, PDA), 디지털 카메라(digital camera), MP3 플레이어(MP3 player), UMPC(ultra-mobile PC), 휴대폰(mobile phone), 그리고 MID(mobile internet device)들이 사용되고 있다. 모바일 장치들은 이동성(mobility)을 위해 소규모의 휴대용 배터리를 포함한다. 모바일 장치들은 휴대용 배터리로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작한다. 그런데, 휴대용 배터리로부터 제공되는 전원은 한정되어 있다. 휴대용 배터리에 충전된 전원이 모두 사용되면, 휴대용 배터리는 재충전(recharge)되어야 한다. 휴대용 배터리의 재충전을 위해, 모바일 장치들은 별도의 충전기를 통해 외부 전원에 연결된다. 모바일 장치들이 충전기를 통해 외부 전원에 연결되는 경우, 모바일 장치들은 이동성을 갖지 않는다. 즉, 모바일 장치들의 이동성(mobility)은 휴대용 배터리의 용량으로 인해 제한되어 있다.
본 발명의 목적은 비접촉식으로 모바일 장치에 전원을 제공하는 비접촉 전원 공급 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템은 인식 정보를 저장하기 위한 인식 회로를 포함하고, 외부로부터 인식 신호가 전달되면, 상기 인식 정보를 송신하는 모바일 장치; 및 데이터 통신을 위한 통신 회로, 상기 통신 회로를 통해 전달되는 데이터에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행하기 위한 내부 회로, 및 상기 모바일 장치에 대해 비접촉 전원 공급을 수행하기 위한 전원 공급 제어기를 포함하는 적어도 하나의 전기 장치를 포함하고, 상기 전원 공급 제어기는 상기 인식 신호를 발생하고, 상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면 상기 통신 회로를 이용하여 상기 비접촉 전원 공급을 수행하는 것을 특징으로 한다.
실시 예로서, 상기 전원 공급 제어기는 주기적으로 상기 인식 신호를 발생한다.
실시 예로서, 상기 전기 장치는 복수의 제 1 안테나들을 더 포함하고, 상기 전원 공급 제어기는 상기 복수의 제 1 안테나들 중 적어도 하나를 통해 상기 모바일 장치에 상기 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 송신하도록 상기 통신 회로를 제어한다. 상기 전원 공급 제어기는 상기 데이터 통신에 요구되는 안테나들의 수를 판별하고, 상기 복수의 제 1 안테나들 중에서 상기 데이터 통신에 요구되는 안테나 들을 제외한 나머지 안테나들을 이용하여 상기 비접촉 전원 공급을 수행한다.
실시 예로서, 상기 모바일 장치는 데이터 통신을 위한 적어도 하나의 제 2 안테나를 포함하고, 상기 모바일 장치는 상기 제 2 안테나를 이용하여 상기 라디오파를 수한다. 상기 모바일 장치는 상기 라디오파를 수신하기 위한 제 2 안테나를 포함한다.
실시 예로서, 상기 전기 장치는 상기 통신 회로에서 발생되는 자기장을 이용하여 상기 비접촉 전원 공급을 수행한다. 상기 전기 장치는 선택적으로 상기 자기장을 투과 또는 차단하기 위한 차단막을 더 포함하고, 상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면, 상기 전원 공급 제어기는 상기 자기장이 투과하도록 상기 차단막을 제어한다. 상기 전기 장치는 상기 비접촉 전원 공급을 수행하기 위한 패드를 더 포함하고, 상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면, 상기 전원 공급 제어기는 상기 패드가 자기장을 발생하도록 제어한다. 상기 모바일 장치는 상기 자기장을 전달받기 위한 인덕터를 더 포함한다.
본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템은 일반적인 전기 장치의 통신 회로를 이용하여 비접촉 전원 공급을 수행한다. 따라서, 비접촉 전원 공급을 위한 별도의 전원 공급 장치가 요구되지 않는다. 그리고, 모바일 장치가 전원을 제공받는 소스(source)의 수가 증가된다.
본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템은 일반적인 전기 제품의 통신 회로 를 이용하여 비접촉 전원 공급을 수행한다. 비접촉 전원 공급이 가능한 범위 내에 인증된 모바일 장치가 존재하면, 전기 장치는 통신 회로를 이용하여 모바일 장치에 대해 비접촉 전원 공급을 수행한다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템의 제 1 실시 예를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템은 전기 장치들(100, 200) 및 모바일 장치(300)를 포함한다. 전기 장치(100) 및 전기 장치(200)는 동일한 구조를 가지므로, 전기 장치(100)를 주로 참조하여 설명하기로 한다.
전기 장치(100)는 다중 안테나들(multiple input multiple output, MIMO, 150, 160, 170)을 포함한다. 전기 장치(100)는 다중 안테나들(150, 160, 170)을 이용하여 다른 전기 장치(200)와 데이터 통신을 수행한다. 도면에서, 전기 장치(100)는 세 개의 안테나(150, 160, 170)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명에 따른 전기 장치(100)의 안테나의 수는 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 전기 장치(100)는 모바일 장치(300)와 통신할 수 있다. 전기 장치(100)는 다중 안테나들(150, 160, 170)을 통해 데이터 통신을 수행하기 위해, Wimax 또는 IEEE 802.11n 등과 같은 통신 표준을 이용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.
전기 장치(100)는 외부로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하 여 미리 설정된 동작을 수행한다. 예를 들면, 전기 장치(100)는 세탁기일 수 있다. 세탁기는 외부로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 세탁을 수행한다. 전기 장치(100)는 에어컨일 수 있다. 에어컨은 외부로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 냉방을 수행한다. 전기 장치(100)는 컴퓨터일 수 있다. 컴퓨터는 외부로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 연산 및 출력 등을 수행한다. 전기 장치(100)는 텔레비전일 수 있다. 텔레비전은 외부로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 채널 선택 및 녹화 등을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 전기 장치(100)는 사용자의 직접 조작 또는 사용자의 원격 제어에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행하는 일반적인 전기 장치이다.
전기 장치(100)는 데이터 통신에 요구되는 안테나들(150, 160, 170)의 수를 결정한다. 전기 장치(100)는 안테나들(150, 160, 170) 중에서 데이터 통신에 요구되는 안테나들을 제외한 나머지 안테나들을 이용하여 모바일 장치(300)에 대해 비접촉 전원 공급을 수행한다. 예를 들면, 데이터 통신에 요구되는 안테나의 수가 하나인 경우, 전기 장치(100)는 나머지 두 개의 안테나들을 이용하여 모바일 장치(300)에 대해 비접촉 전원 공급을 수행한다. 데이터 통신에 요구되는 안테나의 수가 두 개(150, 160)인 경우, 전기 장치(100)는 나머지 하나의 안테나(170)를 이용하여 모바일 장치(300)에 대해 비접촉 전원 공급을 수행한다. 전기 장치(100)는 안테나를 통해 모바일 장치(300)에 라디오파(radio frequency)를 송신함으로써, 비접촉 전원 공급을 수행한다.
모바일 장치(300)는 안테나(350)를 포함한다. 도면에서, 모바일 장치(300)는 하나의 안테나(350)를 갖는 것으로 도시되었지만, 본 발명에 따른 모바일 장치(300)의 안테나의 수는 한정되지 않는다. 모바일 장치(300)는 안테나(350)를 이용하여 다른 모바일 장치 또는 전기 장치(100)와 데이터 통신을 수행한다. 모바일 장치(300)는 안테나(350)를 이용하여 전기 장치(100, 200)로부터 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 수신한다. 도시된 바와 같이, 모바일 장치(300)는 동시에 두 개의 전기 장치들(100, 200)로부터 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 수신할 수 있다. 도면에서, 모바일 장치(300)는 두 개의 전기 장치들(100, 200)로부터 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 수신하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 모바일 장치(300)에 동시에 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 송신하는 전기 장치들의 수는 한정되지 않는다.
수신된 라디오파는 모바일 장치(300)의 전원으로 사용된다. 예를 들면, 모바일 장치(300)는 디지털 카메라(digital camera) 또는 MP3 플레이어(MP3 player)일 수 있다. 디지털 카메라 또는 MP3 플레이어는 전기 장치들(100, 200)로부터 안테나를(350)를 통해 수신되는 교류 형태의 라디오파를 직류 전원으로 변환하여 사용한다.
데이터 통신량이 많은 경우, 모바일 장치(300)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 수신하기 위한 별도의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 휴대폰(mobile phone), PDA(personal digital assitant), UMPC(ultra-mini PC), MID(mobile internet device), 및 노트북 컴퓨터(notebook computer)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 수신하기 위한 별도의 안테나를 포함할 수 있다. 휴대 폰, PDA, UMPC, MID 및 노트북 컴퓨터는 전기 장치들(100, 200)로부터 별도의 안테나를 통해 수신되는 교류 형태의 라디오파를 직류 전원으로 변환하여 사용한다.
전기 장치(100)는 주기적으로 인식 신호를 송신한다. 모바일 장치(300)는 인식 신호에 응답하여 인식 정보를 송신한다. 즉, 전기 장치(100)는 모바일 장치(300)로부터 인식 정보가 전달되는 지의 여부에 따라 주위에 모바일 장치(300)가 존재하는지 판별한다. 전기 장치(100)는 모바일 장치(300)로부터 전달되는 인식 정보에 의거하여, 인식 정보를 송신한 모바일 장치(300)가 인증된 모바일 장치인지 판별한다. 인식 정보를 송신한 모바일 장치(300)가 인증된 모바일 장치이면, 전기 장치(100)는 모바일 장치(300)에 대해 비접촉 전원 공급을 수행한다.
도 2는 도 1의 전기 장치(100) 및 모바일 장치(300)를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전기 장치(100)는 내부 회로(110), 통신 회로(120), 전원 공급 제어기(130), 전압 발생 회로(140), 및 다중 안테나들(150, 160, 170)을 포함한다.
내부 회로(110)는 통신 회로(120) 및 전압 발생 회로(140)에 연결된다. 내부 회로(110)는 통신 회로(120)를 이용하여 다른 전기 장치들과 데이터 통신을 수행한다. 내부 회로(110)는 통신 회로(120)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행한다. 예를 들면, 전기 장치(100)가 세탁기인 경우, 내부 회로(110)는 통신 회로(120)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 세탁을 수행한다. 전기 장치(100)가 에어컨인 경우, 내부 회로(110)는 통신 회로(120)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 냉방을 수행한다. 전기 장치(100)가 컴퓨터인 경우, 내부 회로(110)는 통신 회로(120)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 데이터 연산 및 출력 등을 수행할 수 있다. 전기 장치(100)가 텔레비전인 경우, 내부 회로(110)는 통신 회로(120)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 채널 선택 및 녹화 등을 수행할 수 있다. 내부 회로(110)는 전압 발생 회로(140)로부터 제공되는 전압을 이용하여 동작한다.
통신 회로(120)는 내부 회로(110), 전원 공급 제어기(130), 그리고 다중 안테나들(150, 160, 170)에 연결된다. 통신 회로(120)는 내부 회로(110)의 제어에 응답하여 다중 안테나들(150, 160, 170)을 통해 다른 전기 장치와 데이터 통신을 수행한다. 통신 회로(120)는 전원 공급 제어기(130)의 제어에 응답하여, 다중 안테나들(150, 160, 170) 중에서 하나(예를 들면, 150)를 이용하여 주기적으로 인식 신호를 송신한다. 통신 회로(120)는 안테나(150)로부터 전달되는 인식 정보를 전원 공급 제어기(130)에 전달한다. 통신 회로(120)는 전원 공급 제어기(130)의 제어에 응답하여, 안테나(150)를 통해 비접촉 전원 공급을 위한 교류 형태의 라디오파를 송신한다. 예를 들면, 통신 회로(120)는 안테나(150)를 통해 정현파(continuous wave)를 송신할 수 있다. 통신 회로(120)는 전압 발생 회로(140)로부터 제공되는 전압을 이용하여 동작한다.
전원 공급 제어기(130)는 통신 회로(120) 및 전압 발생 회로(140)에 연결된다. 전원 공급 제어기(130)는 통신 회로(120)를 이용하여 인식 신호를 송신한다. 통신 회로(120)로부터 인식 정보가 전달되면, 전원 공급 제어기(130)는 인식 정보 가 인증된 것인지 판별한다. 인식 정보가 인증된 것이면, 전원 공급 제어기(130)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 송신하도록 통신 회로(120)를 제어한다. 전원 공급 제어기(130)는 전압 발생 회로(140)로부터 제공되는 전압을 이용하여 동작한다.
전압 발생 회로(140)는 내부 회로(110), 통신 회로(120), 및 전원 공급 제어기(130)에 연결된다. 전압 발생 회로(140)는 외부 전원을 제공받는다. 전압 발생 회로(140)는 외부로부터 제공되는 전원을 이용하여 전기 장치(100) 내부에서 요구되는 전압을 발생한다.
다중 안테나들(150, 160, 170)은 통신 회로(120)에 연결된다. 다중 안테나들(150, 160, 170)은 통신 회로(120)의 제어에 응답하여 송신 또는 수신을 수행한다.
본 발명에 따른 모바일 장치(300)는 내부 회로(310), 통신 회로(320), 배터리(330), 인식 회로(340), 및 안테나(350)를 포함한다.
내부 회로(310)는 통신 회로(320) 및 배터리(330)에 연결된다. 내부 회로(310)는 미리 설정된 동작을 수행한다. 예를 들면, 모바일 장치(300)가 디지털 카메라인 경우, 내부 회로(310)는 영상 촬영 및 저장을 수행한다. 모바일 장치(300)가 MP3 플레이어인 경우, 내부 회로(310)는 음원(sound source) 저장 및 재생을 수행한다. 모바일 장치(300)가 PDA, UMPC, 노트북 컴퓨터, 또는 MID인 경우, 내부 회로(310)는 데이터 저장 및 연산을 수행한다. 내부 회로(310)는 통신 회로(320)를 이용하여 다른 모바일 장치 또는 전기 장치(100)와 데이터 통신을 수 행한다. 내부 회로(310)는 배터리(330)로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작한다.
통신 회로(320)는 내부 회로(310), 배터리(330), 및 안테나(350)에 연결된다. 통신 회로(320)는 내부 회로(310)의 제어에 응답하여, 안테나(350)를 통해 다른 모바일 장치 또는 전기 장치(100)와 데이터 통신을 수행한다. 통신 회로(320)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 전기 장치(100)로부터 안테나(350)를 통해 전달받는다. 안테나(350)에 수신되는 라디오파는 교류 전원으로 변환되어 통신 회로(320)에 전달된다. 통신 회로(320)는 안테나(350)로부터 전달되는 교류 전원을 배터리(330)에 전달한다. 통신 회로(320)는 배터리(330)로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작한다.
배터리(330)는 내부 회로(310), 통신 회로(320), 및 인식 회로(340)에 연결된다. 배터리(330)는 내부 회로(310), 통신 회로(320), 그리고 인식 회로(340)의 동작에 요구되는 전원을 제공한다. 배터리(330)는 통신 회로(320)로부터 교류 전원을 전달받아 정류한다. 즉, 배터리(330)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 변환된 직류 전원은 내부 회로(310), 통신 회로(320), 및 인식 회로(340)에 동작 전원으로 제공될 수 있다. 라디오파로부터 변환된 직류 전원은 배터리(330)의 재충전(recharge)을 위해 이용될 수 있다.
인식 회로(340)는 배터리(330)에 연결된다. 인식 회로(340)는 인식 정보를 발생하기 위한 데이터를 저장한다. 전기 장치(100)로부터 인식 신호가 전달되면, 인식 회로(340)는 인식 정보를 송신한다. 인식 회로(340)는 배터리(330)로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작할 수 있다. 도면에서, 인식 회로(340)는 배터리(330) 에 연결되는 것으로 도시되었지만, 인식 회로(340)는 배터리(330)에 연결되지 않을 수 있다. 인식 회로(340)는 전기 장치(100)로부터 전달되는 인식 신호를 이용하여 동작할 수 있다. 예를 들면, 인식 회로(340)는 RFID 태그일 수 있다.
안테나(350)는 통신 회로(320)에 연결된다. 안테나(350)는 통신 회로(320)의 제어에 응답하여 송신 또는 수신을 수행한다. 안테나(350)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 전기 장치(100)로부터 전달받아 교류 전원으로 변환한다. 라디오파로부터 변환되는 교류 전원은 통신 회로(320)에 제공된다. 도면에서, 모바일 장치(300)의 안테나는 한 개인 것으로 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 모바일 장치(300)의 안테나의 수는 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 모바일 장치(350)는 다중 안테나들을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 모바일 장치(350)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 전기 장치(100)로부터 전달받기 위한 별도의 안테나를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 전기 장치(100) 및 모바일 장치(300)에서 비접촉 전원 공급이 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다. 도 2 및 3을 참조하면, S110 단계에서 전기 장치(100)는 인식 신호를 송신한다. 통신 회로(120)는 전원 공급 제어기(130)의 제어에 응답하여, 다중 안테나들(150, 160, 170) 중 하나, 예를 들면 안테나(150)를 이용하여 주기적으로 인식 신호를 송신한다.
S120 단계에서, 전기 장치(100)는 인식 정보가 수신되는지 판별한다. 모바일 장치(300)의 인식 회로(340)는 전기 장치(100)로부터 송신된 인식 신호에 응답하여 인식 정보를 발생한다. 즉, 전기 장치(100)는 모바일 장치(300)로부터 인식 정보가 전달되는지의 여부에 따라, 비접촉 전원 공급의 범위 내에 모바일 장치(300)가 존재하는 지 판별한다. 비접촉 전원 공급의 범위 내에 모바일 장치(300)가 존재하면, S130 단계가 수행된다.
S130 단계에서, 전기 장치(100)는 수신되는 인식 정보가 인증된 인식 정보인지 판별한다. 인식 정보는 모바일 장치(300)의 인식 회로(340)로부터 전기 장치(100)의 다중 안테나들(150, 160, 170) 중 하나, 예를 들면 안테나(150)를 통해 전기 장치(100)의 통신 회로(120)에 전달된다. 통신 회로(120)는 인식 정보를 전원 공급 제어기(130)에 전달한다. 전원 공급 제어기(130)는 모바일 장치(300)로부터 전달되는 인식 정보가 인증된 인식 정보인지 판별한다. 인식 정보가 인증된 인식 정보이면, 즉, 모바일 장치(300)가 인증된 모바일 장치(300)이면 S140 단계가 수행된다.
S140 단계에서, 전기 장치(100)는 비접촉 전원 공급을 위해 사용될 수 있는 안테나의 수를 결정한다. 전원 공급 제어기(130)는 통신 회로(120)가 몇 개의 안테나들을 데이터 통신을 위해 사용하고 있는지 검출한다. 전원 공급 제어기(130)는 다중 안테나들(150, 160, 170) 중에서 데이터 통신을 위해 사용되고 있지 않은 안테나들의 수를 판별한다. 예를 들면, 안테나들(160, 170)이 내부 회로(110)의 데이터 통신을 위해 사용되고 있는 경우, 전원 공급 제어기(130)는 안테나(150)를 비접촉 전원 공급을 위해 사용한다.
S150 단계에서, 전기 장치(100)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 송신한다. 전원 공급 제어기(130)는 안테나(150)를 통해 비접촉 전원 공급을 위한 라디 오파가 송신되도록 통신 회로(120)를 제어한다. 모바일 장치(300)의 안테나(350)는 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 수신하고 교류 전원으로 변환한다. 교류 전원은 통신 회로(320)에 전달된다. 배터리(330)는 통신 회로(320)로부터 교류 전원을 전달받아 정류한다. 즉, 배터리(330)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 변환된 직류 전원은 내부 회로(310), 통신 회로(320), 및 인식 회로(340)에 동작 전원으로 제공될 수 있다. 변환된 직류 전원은 배터리(330)의 재충전을 위해 이용될 수 있다.
전기 장치(100)에 의해 비접촉 전원 공급이 수행되는 동안, 전기 장치(100)는 미리 설정된 동작을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 전기 장치(100)는 미리 설정된 동작을 수행하고, 비접촉 전원 공급을 추가적으로 수행한다. 비접촉 전원 공급은 전기 장치(100)가 미리 설정된 동작을 수행하기 위한 통신 회로(120)를 이용하여 수행된다. 따라서, 비접촉 전원 공급을 위한 별도의 전원 공급 장치가 요구되지 않는다. 그리고, 모바일 장치가 전원을 제공받는 소스(source)의 수가 증가된다.
도 4는 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템의 제 2 실시 예를 보여주는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템은 전기 장치들(400, 500) 및 모바일 장치(600)를 포함한다. 전기 장치(400) 및 전기 장치(500)의 구조는 동일하므로, 전기 장치(400)를 주로 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 전기 장치(400)는 안테나(460)를 포함한다. 전기 장치(400)는 안테나(460)를 이용하여 다른 전기장치(500) 또는 모바일 장치(600)와 데이터 통신을 수행한다. 도면에서, 전기 장치(400)는 하나의 안테나(460)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명에 따른 전기 장치(400)의 안테나의 수는 한정되지 않는다. 전기 장치(400)는 다중 안테나들(MIMO)을 포함할 수 있다. 전기 장치(400)는 안테나(460)를 통해 수신된 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행하는 일반적인 전기 장치이다. 예를 들면, 전기 장치(400)는 세탁기, 에어컨, 컴퓨터, 또는 텔레비전일 수 있다. 전기 장치(400)는 안테나(460)로부터 수신되는 데이터에 응답하여 동작할 수 있다. 따라서, 전기 장치(400)의 통신 회로는 항상 대기 상태이다. 전파의 송신 또는 수신을 위해 통신 회로는 인덕터들(inductors)을 포함한다. 즉, 통신 회로 주변에는 항상 자기장(magnetic field)이 형성된다. 전기 장치(400)는 통신 회로에서 발생되는 자기장을 이용하여 비접촉 전원 공급을 수행한다.
모바일 장치(600)는 안테나(660)를 포함한다. 모바일 장치(600)는 안테나(660)를 이용하여 전기 장치(400) 또는 다른 모바일 장치와 데이터 통신을 수행한다. 도면에서, 모바일 장치(600)의 안테나(660)는 한 개인 것으로 도시되었지만, 모바일 장치(600)의 안테나의 수는 한정되지 않는다. 모바일 장치(600)는 전기 장치(400)로부터 자기장을 전달받기 위한 인덕터를 포함한다. 전기 장치(400)에서 발생되는 자기장 및 모바일 장치(600)의 인덕터는 전자기 유도(electromagnetic induction)를 유발한다. 즉, 모바일 장치(600)는 전기 장치(400)에서 발생되는 자기장으로부터 전원을 제공받는다. 모바일 장치는 휴대폰, PDA, MID, UMPC, 또는 노트북 컴퓨터일 수 있다.
전기 장치(400)는 주기적으로 인식 신호를 송신한다. 모바일 장치(600)는 인식 신호에 응답하여 인식 정보를 송신한다. 즉, 전기 장치(400)는 모바일 장치(600)로부터 인식 정보가 전달되는 지의 여부에 따라 주위에 모바일 장치(600)가 존재하는지 판별한다. 전기 장치(400)는 모바일 장치(600)로부터 전달되는 인식 정보에 의거하여, 인식 정보를 송신한 모바일 장치(600)가 인증된 모바일 장치인지 판별한다. 인식 정보를 송신한 모바일 장치(600)가 인증된 모바일 장치이면, 전기 장치(400)는 모바일 장치(600)에 대해 비접촉 전원 공급을 수행한다.
도 5는 도 4의 전기 장치(400) 및 모바일 장치(600)를 보여주는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전기 장치(400)는 내부 회로(410), 통신 회로(420), 전압 발생 회로(430), 전원 공급 제어기(440), 차단막(450), 그리고 안테나(460)를 포함한다.
내부 회로(410)는 통신 회로(420) 및 전압 발생 회로(430)에 연결된다. 내부 회로(410)는 통신 회로(420)를 이용하여 다른 전기 장치들과 데이터 통신을 수행한다. 내부 회로(410)는 통신 회로(420)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행한다. 예를 들면, 전기 장치(400)가 세탁기인 경우, 내부 회로(410)는 통신 회로(420)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 세탁을 수행한다. 전기 장치(400)가 에어컨인 경우, 내부 회로(410)는 통신 회로(420)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 냉방을 수행한다. 전기 장치(400)가 컴퓨터인 경우, 내부 회로(410)는 통신 회로(420)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 데이터 연산 및 출력 등을 수 행할 수 있다. 전기 장치(400)가 텔레비전인 경우, 내부 회로(410)는 통신 회로(420)로부터 전달되는 데이터 또는 사용자의 조작에 응답하여 채널 선택 및 녹화 등을 수행할 수 있다. 내부 회로(410)는 전압 발생 회로(430)로부터 제공되는 전압을 이용하여 동작한다.
통신 회로(420)는 내부 회로(410), 전원 공급 제어기(440), 그리고 안테나(460)에 연결된다. 통신 회로(420)는 내부 회로(410)의 제어에 응답하여 안테나(460)를 통해 다른 전기 장치와 데이터 통신을 수행한다. 통신 회로(420)는 전원 공급 제어기(440)의 제어에 응답하여, 안테나(460)를 이용하여 주기적으로 인식 신호를 송신한다. 통신 회로(420)는 안테나(460)로부터 전달되는 인식 정보를 전원 공급 제어기(440)에 전달한다. 통신 회로(420)는 전압 발생 회로(430)로부터 제공되는 전압을 이용하여 동작한다.
전압 발생 회로(430)는 내부 회로(410), 통신 회로(420), 전원 공급 제어기(440), 및 외부 전원에 연결된다. 전압 발생 회로(430)는 외부 전원으로부터 제공되는 전원을 전기 장치(400)에서 요구되는 전원으로 변환한다. 전압 발생 회로(430)는 내부 회로(410), 통신 회로(420), 및 전원 공급 제어기(440)에 동작 전원을 제공한다.
전원 공급 제어기(440)는 통신 회로(420), 전압 발생 회로(430), 및 차단막(450)에 연결된다. 전원 공급 제어기(440)는 주기적으로 인식 신호를 송신하도록 통신 회로(420)를 제어한다. 통신 회로(420)로부터 인식 정보가 전달되면, 전원 공급 제어기(440)는 인식 정보가 인증된 인식 정보인지 판별한다. 인증된 인식 정보가 전달되면, 전원 공급 제어기(440)는 자기장을 통과시키도록 차단막(450)을 제어한다. 전원 공급 제어기(440)는 전압 발생 회로로부터 전달되는 전원을 이용하여 동작한다.
차단막(450)은 전원 공급 제어기(440)에 연결된다. 차단막(450)은 전원 공급 제어기(450)의 제어에 응답하여, 통신 회로(420)에서 발생된 자기장을 선택적으로 투과 또는 차단한다.
안테나(460)는 통신 회로(420)에 연결된다. 안테나(460)는 통신 회로(420)로부터 전달되는 신호를 송신한다. 안테나(460)는 외부로부터 전달되는 신호를 수신하여 통신 회로(420)에 전달한다.
전기 장치(400)는 비접촉 전원 공급을 위한 자기장을 발생하는 패드(pad)를포함할 수 있다. 패드는 전원 공급 제어기(440)의 제어에 응답하여 선택적으로 자기장을 발생한다.
본 발명에 따른 모바일 장치(600)는 내부 회로(610), 통신 회로(620), 배터리(630), 인식 회로(640), 인덕터(650), 및 안테나(660)를 포함한다.
내부 회로(610)는 통신 회로(620) 및 배터리(630)에 연결된다. 내부 회로(610)는 미리 설정된 동작을 수행한다. 예를 들면, 모바일 장치(600)가 디지털 카메라인 경우, 내부 회로(610)는 영상 촬영 및 저장을 수행한다. 모바일 장치(600)가 MP3 플레이어인 경우, 내부 회로(610)는 음원(sound source) 저장 및 재생을 수행한다. 모바일 장치(600)가 PDA, UMPC, 노트북 컴퓨터, 또는 MID인 경우, 내부 회로(610)는 데이터 저장 및 연산을 수행한다. 내부 회로(610)는 통신 회로(620)를 이용하여 다른 모바일 장치 또는 전기 장치(400)와 데이터 통신을 수행한다. 내부 회로(610)는 배터리(630)로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작한다.
통신 회로(620)는 내부 회로(610), 배터리(630), 및 안테나(650)에 연결된다. 통신 회로(620)는 내부 회로(610)의 제어에 응답하여, 안테나(650)를 통해 다른 모바일 장치 또는 전기 장치(400)와 데이터 통신을 수행한다. 통신 회로(620)는 배터리(630)로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작한다.
배터리(630)는 내부 회로(610), 통신 회로(620), 인식 회로(640), 및 인덕터(650)에 연결된다. 배터리(630)는 내부 회로(610), 통신 회로(620), 그리고 인식 회로(640)의 동작에 요구되는 전원을 제공한다. 배터리(630)는 인덕터(650)로부터 전자기 유도에 의해 발생된 전원을 전달받아 정류한다. 즉, 배터리(630)는 인덕터(650)로부터 전달되는 전원을 직류 전원으로 변환한다. 변환된 직류 전원은 내부 회로(610), 통신 회로(620), 및 인식 회로(640)에 동작 전원으로 제공될 수 있다. 라디오파로부터 변환된 직류 전원은 배터리(630)의 재충전(recharge)을 위해 이용될 수 있다.
인식 회로(640)는 배터리(630)에 연결된다. 인식 회로(640)는 인식 정보를 발생하기 위한 데이터를 저장한다. 전기 장치(400)로부터 인식 신호가 전달되면, 인식 회로(640)는 인식 정보를 송신한다. 인식 회로(640)는 배터리(630)로부터 제공되는 전원을 이용하여 동작할 수 있다. 도면에서, 인식 회로(640)는 배터리(630)에 연결되는 것으로 도시되었지만, 인식 회로(640)는 배터리(630)에 연결되지 않을 수 있다. 인식 회로(640)는 전기 장치(400)로부터 전달되는 인식 신호를 이용하여 동작할 수 있다. 예를 들면, 인식 회로(640)는 RFID 태그일 수 있다.
인덕터(650)는 배터리(630)에 연결된다. 인덕터(650)는 전기 장치(400)로부터 자기장을 전달받는다. 인덕터(650)에 전달되는 자기장은 전자기 유도를 유발한다. 즉, 인덕터(650)는 전자기 유도를 이용하여 전원을 발생한다. 발생된 전원은 배터리(630)에 전달된다.
안테나(660)는 통신 회로(620)에 연결된다. 안테나(660)는 통신 회로(620)의 제어에 응답하여 송신 또는 수신을 수행한다. 도면에서, 모바일 장치(600)의 안테나는 한 개인 것으로 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 모바일 장치(600)의 안테나의 수는 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 모바일 장치(650)는 다중 안테나들을 포함할 수 있다.
도 6은 도 5의 전기 장치(400) 및 모바일 장치(600)에서 비접촉 전원 공급이 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다. 도 5 및 6을 참조하면, S210 단계에서 전기 장치(400)는 인식 신호를 송신한다. 통신 회로(420)는 전원 공급 제어기(440)의 제어에 응답하여, 안테나(460)를 이용하여 주기적으로 인식 신호를 송신한다.
S220 단계에서, 전기 장치(400)는 인식 정보가 수신되는지 판별한다. 모바일 장치(600)의 인식 회로(640)는 전기 장치(400)로부터 송신된 인식 신호에 응답하여 인식 정보를 발생한다. 즉, 전기 장치(400)는 모바일 장치(600)로부터 인식 정보가 전달되는지의 여부에 따라, 비접촉 전원 공급의 범위 내에 모바일 장치(600)가 존재하는 지 판별한다. 비접촉 전원 공급의 범위 내에 모바일 장치(600)가 존재하면, S230 단계가 수행된다.
S430 단계에서, 전기 장치(400)는 수신되는 인식 정보가 인증된 인식 정보인지 판별한다. 인식 정보는 모바일 장치(600)의 인식 회로(640)로부터 전기 장치(400)의 안테나(460)를 통해 전기 장치(400)의 통신 회로(420)에 전달된다. 통신 회로(420)는 인식 정보를 전원 공급 제어기(440)에 전달한다. 전원 공급 제어기(440)는 모바일 장치(600)로부터 전달되는 인식 정보가 인증된 인식 정보인지 판별한다. 인식 정보가 인증된 인식 정보이면, 즉, 모바일 장치(600)가 인증된 모바일 장치(600)이면 S240 단계가 수행된다.
S240 단계에서, 전기 장치(400)는 자기장이 투과되도록 차단막(450)을 제어한다. 전원 공급 제어기(440)는 자기장이 투과되도록 차단막(450)을 제어한다. 모바일 장치(600)의 인덕터(650)는 전기 장치(400)로부터 전달되는 자기장에 의해 발생되는 전자기 유도를 이용하여 전원을 발생한다. 배터리(630)는 인덕터(650)로부터 발생된 전원을 전달받아 정류한다. 즉, 배터리(630)는 인덕터(650)로부터 발생된 전원을 직류 전원으로 변환한다. 변환된 직류 전원은 내부 회로(610), 통신 회로(620), 및 인식 회로(640)의 동작 전원으로 제공될 수 있다. 직류 전원은 배터리(630)를 재충전하기 위해 사용될 수 있다.
전기 장치(400)는 자기장을 발생하기 위한 패드를 포함할 수 있다. 이 때, 비접촉 전원 공급을 위한 자기장은 패드로부터 발생된다. 모바일 장치(600)로부터 인증된 인식 정보가 전달되면, 전원 공급 제어기(440)는 자기장을 발생하도록 패드를 제어한다.
전기 장치(100)에 의해 비접촉 전원 공급이 수행되는 동안, 전기 장치(100) 는 미리 설정된 동작을 수행한다. 즉, 본 발명에 따른 전기 장치(100)는 미리 설정된 동작을 수행하고, 비접촉 전원 공급을 추가적으로 수행한다. 비접촉 전원 공급은 전기 장치(100)가 미리 설정된 동작을 수행하기 위한 통신 회로(120)를 이용하여 수행된다. 따라서, 비접촉 전원 공급을 위한 별도의 전원 공급 장치가 요구되지 않는다. 그리고, 모바일 장치가 전원을 제공받는 소스(source)의 수가 증가된다.
상술한 실시 예에서, 비접촉 전원 공급에 의해 전달되는 전원은 모바일 장치(300, 600)의 배터리(330, 630)에 의해 정류된다. 그러나, 전기 장치들(100, 200, 400)로부터 전달되는 전원을 정류하는 회로는 배터리(330, 630)에 한정되지 않는다. 정류 동작은 내부 회로(310, 610) 또는 통신 회로(320, 620)에서 수행될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템의 제 1 실시 예를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 전기 장치 및 모바일 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 전기 장치 및 모바일 장치에서 비접촉 전원 공급이 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 시스템의 제 2 실시 예를 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 4의 전기 장치 및 모바일 장치를 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 5의 전기 장치 및 모바일 장치에서 비접촉 전원 공급이 수행되는 과정을 보여주는 순서도이다.

Claims (10)

  1. 인식 정보를 저장하기 위한 인식 회로를 포함하고, 외부로부터 인식 신호가 전달되면, 상기 인식 정보를 송신하는 모바일 장치; 및
    데이터 통신을 위한 통신 회로, 상기 통신 회로를 통해 전달되는 데이터에 응답하여 미리 설정된 동작을 수행하기 위한 내부 회로, 및 상기 모바일 장치에 대해 비접촉 전원 공급을 수행하기 위한 전원 공급 제어기를 포함하는 적어도 하나의 전기 장치를 포함하고,
    상기 전원 공급 제어기는 상기 인식 신호를 발생하고, 상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면 상기 통신 회로를 이용하여 상기 비접촉 전원 공급을 수행하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급 제어기는 주기적으로 상기 인식 신호를 발생하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 장치는 복수의 제 1 안테나들을 더 포함하고,
    상기 전원 공급 제어기는 상기 복수의 제 1 안테나들 중 적어도 하나를 통해 상기 모바일 장치에 상기 비접촉 전원 공급을 위한 라디오파를 송신하도록 상기 통 신 회로를 제어하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전원 공급 제어기는 상기 데이터 통신에 요구되는 안테나들의 수를 판별하고, 상기 복수의 제 1 안테나들 중에서 상기 데이터 통신에 요구되는 안테나들을 제외한 나머지 안테나들을 이용하여 상기 비접촉 전원 공급을 수행하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 모바일 장치는 데이터 통신을 위한 적어도 하나의 제 2 안테나를 포함하고,
    상기 모바일 장치는 상기 제 2 안테나를 이용하여 상기 라디오파를 수신하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 모바일 장치는 상기 라디오파를 수신하기 위한 제 2 안테나를 포함하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 장치는 상기 통신 회로에서 발생되는 자기장을 이용하여 상기 비 접촉 전원 공급을 수행하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기 장치는 선택적으로 상기 자기장을 투과 또는 차단하기 위한 차단막을 더 포함하고,
    상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면, 상기 전원 공급 제어기는 상기 자기장이 투과하도록 상기 차단막을 제어하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기 장치는 상기 비접촉 전원 공급을 수행하기 위한 패드를 더 포함하고,
    상기 모바일 장치로부터 상기 인식 정보가 전달되면, 상기 전원 공급 제어기는 상기 패드가 자기장을 발생하도록 제어하는 비접촉 전원 공급 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 모바일 장치는 상기 자기장을 전달받기 위한 인덕터를 더 포함하는 비접촉 전원 공급 시스템.
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