KR20100062416A - System and method for receiving and transferring of power/data by wireless using resonance coupling - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 니어 필드 내에 위치한 제1 공진 구조체와 제2 공진 구조체가 전기장 또는 자기장으로 resonance coupling 형태 소산장을 형성하여 공진 상태를 유지하고, 상기 공진 상태에서 전력 또는 데이터를 송수신하는 니어 필드(near field)의 공진 커플링 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention maintain a resonance state by forming a resonance coupling type dissipation field in which a first resonance structure and a second resonance structure located in a near field are electric or magnetic fields, and transmit or receive power or data in the resonance state. (near field) resonant coupling system and method.
진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 것을 공명(resonance)이라 한다.Resonance is the fact that a vibration system receives an external force with the same frequency as its natural frequency and periodically increases its amplitude.
공명은 역학적 진동 및 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상인데, 이중에서 전기적 공명일 때는 공진이라고도 한다. 일반적으로 외부에서 진동계에 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 고유진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다.Resonance is a phenomenon that occurs in all vibrations, such as mechanical vibrations and electrical vibrations, of which resonance is also called resonance. In general, when the external vibration force is applied to the vibration system, if the natural frequency and the external vibration force are the same, the vibration becomes severe and the amplitude increases.
같은 원리로, 일정 거리 내에서 떨어져 있는 복수의 진동체들이 서로 동일한 주파수로 진동하는 경우, 상기 복수의 진동체들은 상호 공명하며, 이 경우 상기 복수의 진동체들 간에는 저항이 감소하게 된다.In the same principle, when a plurality of vibrating bodies separated within a certain distance vibrate at the same frequency with each other, the plurality of vibrating bodies resonate with each other, in which case the resistance between the plurality of vibrating bodies decreases.
전기회로에서는 코일과 콘덴서를 사용하여 공진기를 만들 수 있다. 공진기는 공명기와 같은 의미로 사용될 때가 많으나, 보통은 전자파 또는 전기진동에 대한 것을 말한다. 전기회로에서는 안테나로 수신한 전파 속에서 특정 주파수를 선택하기 위한 회로로 공진기를 이용할 수도 있다.In electrical circuits, resonators can be made using coils and capacitors. Resonators are often used in the same sense as resonators, but usually for electromagnetic waves or electric vibration. In an electric circuit, a resonator may be used as a circuit for selecting a specific frequency in a radio wave received by an antenna.
본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 선정된 공진 주파수를 이용하여, 데이터 및 전력 중에서 적어도 어느 하나를 방출하는 제1 공진 구조체, 및 상기 제1 공진 구조체와 공진 상태를 유지하여 상기 데이터 및 상기 전력 중에서 적어도 어느 하나를 수신하는 제2 공진 구조체를 포함한다.A resonance coupling system according to an embodiment of the present invention uses a predetermined resonance frequency to emit at least one of data and power, and maintains a resonance state with the first resonance structure and the data. And a second resonant structure receiving at least one of the power.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 방법은 선정된 공진 주파수를 이용하여, 제1 공진 구조체 및 제2 공진 구조체 간에 공진 상태를 유지하는 단계, 상기 공진 상태에서 상기 제1 공진 구조체가 상기 제2 공진 구조체로 데이터 및 전력 중에서 적어도 어느 하나를 방출하는 단계, 및 상기 공진 상태에서 상기 제2 공진 구조체가 상기 방출되는 데이터 및 상기 방출되는 전력 중에서 적어도 어느 하나를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another exemplary embodiment, a resonance field coupling method of a near field is configured to maintain a resonance state between a first resonance structure and a second resonance structure by using a selected resonance frequency, and the first resonance in the resonance state. The structure emitting at least one of data and power to the second resonant structure, and the second resonant structure receiving at least one of the emitted data and the emitted power in the resonant state. Characterized in that.
본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 전기장 또는 자기장을 이용함으로써, 인덕티브 커플링(inductive coupling) 방식에 비해 전송 거리를 향상시킬 수 있다.The resonance coupling system according to an embodiment of the present invention can improve a transmission distance compared to an inductive coupling method by using an electric field or a magnetic field.
본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 복수의 장치들이 무선으로 전력/데이터를 송수신하도록 할 수 있다.The resonance coupling system according to an embodiment of the present invention may allow a plurality of devices to transmit and receive power / data wirelessly.
본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 인증된 장치에서만 효율적으로 전력/데이터를 수신하도록 할 수 있다.The resonant coupling system according to an embodiment of the present invention can efficiently receive power / data only from an authorized device.
본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 니어 필드 내에 위치한 장치들이 서로 데이터를 교환함과 동시에 충전되도록 함으로써 모바일 단말기의 전력 문제를 해결할 수 있다.The resonance coupling system according to an embodiment of the present invention can solve the power problem of the mobile terminal by allowing the devices located in the near field to be simultaneously charged with each other.
본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 물리적인 인터페이스 포트를 없애, 생산 비용을 절감할 수 있다.Resonant coupling system according to an embodiment of the present invention can reduce the production cost by eliminating the physical interface port.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a resonance coupling system of the near field according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템(100)은 니어 필드 내에 위치하는, 제1 공진 구조체(110) 및 제2 공진 구조체(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
제1 공진 구조체(110)와 제2 공진 구조체(120)는 동일한 공진 주파수를 이용하여, 공진 상태를 유지한다. 이때, 상기 공진 상태는 기존의 인덕티브 커플링(Inductive coupling) 형태가 아닌 레조넌스 커플링(Resonance Coupling) 형태의 소산장(resonant-field)으로써 구현된다. 따라서, 공진 커플링 시스템(100)을 이용하면, 기존 인덕티브 커플링 형태에서 발생된 접촉 거리 한계의 문제를 극복하여 수 미터의 니어 필드 내에서도 제1 공진 구조체(110)와 제2 공진 구조체(120) 간에 데이터/전력을 송수신할 수가 있다.The first resonance structure 110 and the second resonance structure 120 maintain a resonance state by using the same resonance frequency. In this case, the resonance state is implemented as a resonant-field of resonance coupling rather than the conventional inductive coupling. Thus, using the
레조넌스 커플링 형태의 소산장에서 데이터 및 전력 중에서 적어도 어느 하나를 송수신하기 위해, 제1 공진 구조체(110)와 제2 공진 구조체(120)는 먼저 공진 상태를 유지한다.In order to transmit and receive at least one of data and power in a dissipation field in the form of resonance coupling, the first resonant structure 110 and the second resonant structure 120 first maintain a resonance state.
공진 상태가 유지되면, 제1 공진 구조체(110)는 선정된 공진 주파수를 이용하여, 데이터 및 전력 중에서 적어도 어느 하나를 비방사적(Non-radiative)으로 방출하고, 제2 공진 구조체(120)는 상기 선정된 공진 주파수를 이용하여 제1 공진 구조체(110)로부터 상기 방출된 데이터 및 상기 방출된 전력 중에서 적어도 어느 하나를 수신한다.When the resonance state is maintained, the first resonant structure 110 emits at least one of data and power non-radiatively using the predetermined resonant frequency, and the second resonant structure 120 is At least one of the emitted data and the emitted power is received from the first resonant structure 110 using a predetermined resonance frequency.
이로써, 니어 필드 내에 위치하는 복수의 장치들이 무선으로 전력 또는 데이터를 송수신하도록 할 수 있으며, 인증된 장치에서만 효율적으로 전력 또는 데이터를 수신하도록 할 수도 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템(100)을 이용하면, 니어 필드 내에 위치한 장치들이 서로 데이터를 교환함과 동시에 충전되도록 함으로써 모바일 단말기의 전력 문제를 해결할 수 있다.As a result, the plurality of devices located in the near field may transmit and receive power or data wirelessly, and only the authorized device may efficiently receive power or data. In addition, by using the
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a resonance coupling system of a near field according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 공진 커플링 시스템(200)은 니어 필드 내에 위치하는 제1 공진 구조체(210) 및 제2 공진 구조체(220)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
먼저, 제1 공진 구조체(210)는 전력 처리부(211), 데이터 처리부(212), 변조부(213), 및 송신 공진부(214)를 포함한다.First, the first
전력 처리부(211)는, 소정의 전력원으로부터 상기 전력을 입력 받는다. 상 기 소정의 전력원이라 함은 파워서플라이 및 배터리 등 전력을 제공하는 어떠한 소스로도 해석될 수 있다.The
또한, 데이터 처리부(212)는 플래시 메모리 및 하드 디스크 등의 저장 매체로부터 데이터를 입력 받는다.The
변조부(213)는 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 변조하여 송신 데이터를 생성한다. 이때 사용되는 변조 방식은 진폭 변조(Amplitude Modulation), 주파수 변조(Frequency Modulation), 위상 변조(Phase Modulation), 펄스 변조(Pulse Modulation), 및 펄스 부호 변조(Pulse Coded Modulation) 등 어떠한 변조 방식도 사용이 가능하다.The
송신 공진부(214)는 상기 생성된 송신 데이터를 방출하도록 상기 제2 공진 구조체와의 공진 상태를 유지한다.The
다음으로, 제2 공진 구조체(220)는 수신 공진부(221), 복조부(222), 정류부(223), 충전부(224), 및 메모리부(225)를 포함한다.Next, the second
수신 공진부(221)는 송신 공진부(214)에서 방출되는 상기 송신 데이터를 수신하도록, 상기 공진 주파수를 이용하여 송신 공진부(214)와의 공진 상태를 유지한다. 즉, 수신 공진부(221)가 송신 공진부(214)와 공진 상태가 되면, 수신 공진부(221)는 상기 방출되는 송신 데이터를 수신한다.The
이에, 복조부(222)는 변조부(213)의 변조 방식에 상응하여, 상기 송신 데이터를 복조한다. 송신 데이터가 복조되면, 상기 송신 데이터는 상기 전력 및 상기 데이터 중에서 적어도 어느 하나로 가공된다.Accordingly, the
상기 송신 데이터에 상기 전력이 포함된 경우라면, 정류부(223)는 상기 가공된 전력을 직류 변환하고, 충전부(224)는 상기 직류 변환된 전력을 저장한다.If the power is included in the transmission data, the rectifying unit 223 converts the processed power into DC, and the
또한, 송신 데이터에 상기 데이터가 포함된 경우라면, 메모리부(225)는 상기 가공된 데이터를 저장한다.If the data is included in the transmission data, the memory unit 225 stores the processed data.
본 발명의 일실시예에 따른 제1 공진 구조체(210)는, 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 선택하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 공진 구조체(210)가 방출하는 송신 데이터는 상기 전력만을 포함하거나 또는 상기 데이터만을 포함할 수 있다. 물론, 상기 송신 데이터가 상기 전력 및 상기 데이터를 모두 포함할 수도 있다.The first
도 3 및 도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views for explaining a resonance coupling system of a near field according to another embodiment of the present invention.
도 3에서는 공진 커플링 시스템의 제1 공진 구조체(300)에 대하여 설명하고, 도 4에서는 니어 필드 내에서 제1 공진 구조체(300)와 공진 상태를 유지하는 제2 공진 구조체(400)에 대하여 설명하도록 한다.3 illustrates a first
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 공진 구조체(300)는 전력 처리부(310), 데이터 처리부(320), 스위칭부(330), 변조부(340), 및 송신 공진부(350)를 포함한다.First, referring to FIG. 3, the first
전력 처리부(310) 및 데이터 처리부(320)는 각각 도 2에서의 전력 처리부(211) 및 데이터 처리부(212)와 대응되며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
스위칭부(330)는 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서, 적어도 어느 하나를 선택한다.The
또한, 변조부(340)는 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서, 적어도 어느 하나를 변조하여 송신 데이터를 생성한다. 본 발명의 일실시예에 따른 변조부(340)는 스위칭부(330)의 선택에 기초하여 변조 주파수를 다르게 결정하고, 상기 결정된 변조 주파수로써 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 변조하여 송신 데이터로 생성한다.In addition, the
예를 들어, 변조부(340)는 서로 다른 대역의 제1 캐리어 주파수와 제2 캐리어 주파수로써 주파수 변조를 수행한다. 만약, 스위칭부(330)가 송신 데이터로 변조하기 위해 상기 입력 받는 전력을 선택하는 경우, 변조부(340)는 상기 제1 캐리어 주파수를 변조 주파수로 결정하고, 상기 입력 받는 전력을 변조하여 송신 데이터로 생성할 수 있다. 또한, 만약 스위칭부(330)가 송신 데이터로 변조하기 위해 상기 입력 받는 데이터를 선택하는 경우, 변조부(340)는 상기 제2 캐리어 주파수를 변조 주파수로 결정하고, 상기 입력 받는 데이터를 변조하여 송신 데이터로 생성할 수 있다. For example, the
본 발명의 일실시예에 따른 변조부(340)는 인덕턴스(inductance) 및 커패턴스(capacitance) 중에서 적어도 어느 하나의 용량 변화를 이용하여 상기 변조 주파수를 다르게 결정할 수 있다.The
이렇게 송신 주파수가 다른 변조 주파수로 변조되었다면, 복조부 측에서 다른 변조 주파수에 적응하여 복조를 수행한다. 이는 도 4에서 구체적으로 설명한다.If the transmission frequency is modulated with a different modulation frequency, the demodulator performs demodulation by adapting to another modulation frequency. This is described in detail in FIG. 4.
스위칭부(330)의 선택에 기초하여 송신 데이터가 생성되면, 송신 공진부(350)는 상기 생성된 송신 데이터를 공진 주파수로 진동시켜 방출한다.When the transmission data is generated based on the selection of the
다음으로, 도 4를 참조하면, 제2 공진 구조체(400)는 송신 공진부(350)와 상기 공진 주파수로써 커플링(coupling)된 소산장(resonant-field)을 형성하여 공진 상태를 유지하고, 상기 방출되는 송신 데이터를 수신한다.Next, referring to FIG. 4, the second
이를 위해, 제2 공진 구조체(400)는 수신 공진부(410) 및 복조부(420)를 포함한다. 먼저, 수신 공진부(410)는 송신 공진부(350)와의 공진 상태를 유지하고, 상기 유지되는 공진 상태에 따라서 상기 방출되는 송신 데이터를 수신한다. 또한, 복조부(420)는 변조부(340)에서 결정된 변조 주파수에 상응하여 복조 주파수를 결정한다. 이 때, 복조부(420)는 변조부(340)와 마찬가지로 인덕턴스 및 커패턴스 중에서 적어도 어느 하나의 용량 변화를 이용하여 상기 복조 주파수를 다르게 결정할 수 있다.To this end, the second
결국, 복조부(420)는 상기 결정된 복조 주파수로 상기 송신 데이터를 복조하여 상기 전력 및 상기 데이터 중에서 적어도 어느 하나로 가공함으로써, 최초 제1 공진 구조체(300)가 송신하려는 상기 데이터 및 상기 전력 중에서 적어도 어느 하나를 추출할 수 있다.As a result, the
본 발명의 일실시예에 따른 제2 공진 구조체(400)는 스위칭부(430), 정류부(440), 충전부(450), 및 메모리부(460)를 포함한다. The second
구체적으로, 스위칭부(430)는 복조부(420)의 출력에 따라서 스위칭 동작을 결정한다. 예를 들어, 송신 데이터에 전력이 포함된 경우 복조부(420)는 상기 송 신 데이터를 복조하여 상기 전력을 출력하고, 스위칭부(430)는 복조부(420)의 출력이 정류부(440)에 입력되도록 스위칭 동작을 결정한다. 이에, 상기 전력은 정류부(440)에서 직류 변환되고, 충전부(450)에서 배터리 등에 충전된다. 다른 예로, 송신 데이터에 데이터가 포함된 경우 복조부(420)는 상기 송신 데이터를 복조하여 상기 데이터를 출력하고, 스위칭부(430)는 복조부(420)의 출력이 메모리부(460)에 입력되도록 스위칭 동작을 결정한다.In detail, the
본 발명의 일실시예에 따른 제1 공진 구조체(300) 및 제2 공진 구조체(400)는 듀얼 공진 주파수를 이용하여 각각 다른 소산장을 형성하고, 데이터와 전력을 구분하여 형성된 소산장들 각각으로 송수신할 수 있다.The first
이를 위해, 제1 공진 구조체(300)의 스위칭부(330)는 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서, 적어도 어느 하나를 선택하고, 변조부(340)는 스위칭부(330)의 선택에 기초하여, 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 변조하여 송신 데이터를 생성한다. 이에, 송신 공진부(350)는 스위칭부(330)의 선택에 기초하여, 공진 주파수를 다르게 결정하고 상기 결정된 공진 주파수로 상기 송신 데이터를 방출한다.To this end, the
예를 들어, 송신 공진부(350)는 제1 공진 주파수 및 제2 공진 주파수 중에서 적어도 어느 하나로 공진할 수 있다. 이 때, 스위칭부(330)가 상기 입력 받는 전력을 선택한 경우라면, 상기 송신 데이터는 상기 제1 공진 주파수로 형성되는 소산장에 방출된다. 또한, 스위칭부(330)가 상기 입력 받는 데이터를 선택한 경우라면, 상기 송신 데이터는 상기 제2 공진 주파수로 형성되는 소산장에 방출될 수 있 다.For example, the
이 경우, 송신 공진부(350)는 인덕턴스 및 커패턴스 중에서 적어도 어느 하나의 용량 변화를 이용하여 상기 공진 주파수를 다르게 결정할 수 있다.In this case, the
또한, 제2 공진 구조체(400)는 상기 다른 공진 주파수를 이용하여 방출되는 송신 데이터를 수신하기 위해, 수신 공진부(410)에서 공진 주파수를 선택(tune)한다.In addition, the second
구체적으로, 수신 공진부(410)는 송신 공진부에서 결정된 공진 주파수에 대응되도록, 수신을 위한 공진 주파수를 선택한다. 이에, 수신 공진부(410)는 상기 선택된 공진 주파수를 이용하여 송신 공진부(350)와의 공진 상태를 유지하고, 상기 공진 상태에서 상기 방출되는 송신 데이터를 수신한다. 또한, 복조부(420)는 상기 수신된 송신 데이터를 복조하여 상기 전력 및 상기 데이터 중에서 적어도 어느 하나로 가공한다. 송신 공진부(350)와 유사하게, 수신 공진부(410)는 인덕턴스 및 커패턴스 중에서 적어도 어느 하나의 용량 변화를 이용하여 공진 주파수를 다르게 선택할 수 있다.In detail, the
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 전기장 또는 자기장의 공진 커플링을 이용함으로써, 인덕티브 커플링(inductive coupling) 방식에 비해 송수신 거리를 향상시킬 수 있다.As a result, the resonant coupling system according to the embodiment of the present invention can improve the transmission / reception distance compared to the inductive coupling method by using the resonant coupling of the electric field or the magnetic field.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공진 커플링 시스템은 디바이스 간에 물리적인 결합이 없이도 데이터 또는 전력을 송수신할 수 있으며, 결국, 불필요한 물리적인 인터페이스 포트로 인해 포터블 디바이스의 생산 원가가 절감될 수 있다.In addition, the resonant coupling system according to an embodiment of the present invention can transmit and receive data or power without physical coupling between devices, and eventually, the production cost of the portable device can be reduced due to unnecessary physical interface ports. .
본 명세서에서는 제1 공진 구조체와 제2 공진 구조체를 각각 다른 블록도로 구분하여 설명하나, 하나의 디바이스에 제1 공진 구조체 및 제2 공진 구조체가 모두 포함될 수 있음은 자명하다. 즉, 하나의 디바이스에 제1 공진 구조체 및 제2 공진 구조체가 모두 포함되어, 디바이스 간에 전력 및 데이터의 송수신이 가능하다.In the present specification, the first resonant structure and the second resonant structure will be described separately by different block diagrams, but it is obvious that both of the first resonant structure and the second resonant structure may be included in one device. That is, one device includes both the first resonant structure and the second resonant structure, thereby enabling transmission and reception of power and data between the devices.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 공진 구조체의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of operating a first resonant structure according to an embodiment of the present invention.
먼저, 제1 공진 구조체는 전력 및 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 입력 받는다(S501). 이 때, 상기 제1 공진 구조체는 외부의 파워서플라이 또는 배터리 등의 전력원으로부터 상기 전력을 입력 받거나, 외부의 메모리 또는 하드 디스크 등의 저장 매체로부터 상기 데이터를 입력 받을 수 있다.First, the first resonant structure receives at least one of power and data (S501). In this case, the first resonant structure may receive the power from an external power supply or a power source such as a battery, or the data from a storage medium such as an external memory or a hard disk.
다음으로, 상기 제1 공진 구조체는 상기 입력 받는 전력 및 상기 입력 받는 데이터 중에서 적어도 어느 하나를 변조하여 송신 데이터를 생성한다(S502). 송신 데이터를 생성하기 위한 변조 방식으로는, 진폭 변조(Amplitude Modulation), 주파수 변조(Frequency Modulation), 위상 변조(Phase Modulation), 펄스 변조(Pulse Modulation), 및 펄스 부호 변조(Pulse Coded Modulation) 등 어떠한 변조 방식도 사용이 가능하다. 다만, 추후 수신 측인 제2 공진 구조체가 상기 제1 공진 구조체에서 어떠한 변조 방식으로 변조가 되었는지를 확인해야 한다.Next, the first resonant structure modulates at least one of the received power and the received data to generate transmission data (S502). Modulation methods for generating transmission data include any of amplitude modulation, frequency modulation, phase modulation, pulse modulation, and pulse coded modulation. Modulation schemes can also be used. However, it should be checked in which modulation scheme the second resonant structure, which is a receiving side, is modulated in the first resonant structure.
일례로, 주파수 변조 방식으로 변조 후 송신 데이터가 생성되는 경우, 상기 제1 공진 구조체는 단계 502에서 상기 전력 및 상기 데이터 각각에 대응되는 변조 주파수들을 다르게 할당하여 변조할 수도 있다.For example, when transmission data is generated after modulation in a frequency modulation scheme, the first resonant structure may modulate by differently allocating modulation frequencies corresponding to the power and the data in step 502.
다음으로, 상기 제1 공진 구조체는 수신 측인 상기 제2 공진 구조체와 커플링된 소산장을 형성하여 공진 상태를 유지하고(S503), 상기 공진 상태에서 비방사적으로 상기 제2 공진 구조체로 상기 생성된 송신 데이터를 방출한다(S504). 이 때, 단계 501에서 상기 전력을 입력 받았다면 상기 방출되는 송신 데이터는 상기 전력을 포함하고, 상기 데이터를 입력 받았다면 상기 방출되는 송신 데이터는 상기 데이터를 포함한다.Next, the first resonant structure forms a dissipation field coupled with the second resonant structure on the receiving side to maintain a resonance state (S503), and non-radioactively generates the second resonant structure in the resonant state. The transmission data is emitted (S504). In this case, if the power is input in step 501, the emitted transmission data includes the power. If the data is input, the emitted transmission data includes the data.
도 6은 본 발명의 일실시예에 제2 공진 구조체의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of operation of the second resonant structure in an embodiment of the present invention.
방출되는 송신 데이터를 수신하기 위해서, 상기 제2 공진 구조체는 상기 제1 공진 구조체와 커플링된 소산장을 형성하여 공진 상태를 유지한다(S601). 상기 공진 상태가 유지되면, 상기 제2 공진 구조체는 비방사적으로 상기 방출되는 송신 데이터를 수신한다(S602).In order to receive the transmitted transmission data, the second resonant structure forms a dissipation field coupled with the first resonant structure to maintain a resonance state (S601). When the resonance state is maintained, the second resonance structure non-radially receives the emitted transmission data (S602).
상기 제2 공진 구조체는 상기 수신된 송신 데이터를 제1 공진 구조체에서 변조된 변조 방식에 기초하여 복조하고(S603), 복조된 데이터가 상기 전력 및 상기 데이터 중에서 어느 것인지를 확인하여 전력 충전 또는 데이터 저장의 처리를 행할 수 있다(S604).The second resonant structure demodulates the received transmission data based on a modulation scheme modulated by the first resonant structure (S603), and confirms whether demodulated data is the power or the data to charge or store data. Processing can be performed (S604).
본 발명에 따른 니어 필드의 공진 커플링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이 터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The near-field resonant coupling method according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a resonance coupling system of the near field according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a resonance coupling system of a near field according to another embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 니어 필드의 공진 커플링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views for explaining a resonance coupling system of a near field according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 공진 구조체의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of operating a first resonant structure according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 제2 공진 구조체의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of operation of the second resonant structure in an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200: 니어 필드의 공진 커플링 시스템200: near-field resonant coupling system
210: 제1 공진 구조체210: first resonant structure
220: 제2 공진 구조체220: second resonant structure
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