KR20100088119A - 휴대용 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기는, 통신 유닛; 상기 통신 유닛에 전원을 공급하는 배터리; 유선을 이용하여 외부에서 공급되는 전력으로 상기 배터리를 충전하기 위한 유선 전력 연결기; 및 비방사형 전자파를 이용하여 외부의 소스로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하기 위한 무선 전력 수신기를 포함한다. 본 발명에 따른 휴대용 단말기는, 무선 혹은 유선으로 배터리 충전함으로써, 보다 편리하게 배터리를 충전할 수 있다.

Description

휴대용 단말기{PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 휴대용 단말기에 관한 것이다.

현재 상용화가 되어서 쓰이고 있는 무선충전제품들 은 접촉에 가까운 거리에서만 충전이 가능한 자기유도 방식을 기반으로 하고 있어서 제공할 수 있는 서비스 에 한계가 있다. 공진자기유도방식이 더욱 보편화가 될 경우에는 다양한 서비스 시나리오 가 예상된다.

공진자기유도기술은 유효충전거리를 1m 정도로 늘 려줄 수 있을 것으로 예상이 된다. 따라서 집 혹은 오 피스 환경에서 책상에 설치해 책상 위 어떤 곳에서도 충전이 가능하고 혹은 주머니 속에 두고 작업을 하더 라도 충전 서비스를 제공할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 노트북 뚜껑에 충전 베이스스테이션을 설치할 경 우 노트북 위에 휴대폰을 두는 것만으로도 충전이 가 능하며 자가용의 앞문이나 컵홀더에 설치해 운전 중에도 따로 사용자의 의식 없이 충전 서비스를 제공할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 사람들의 왕래가 잦은 버스, 지하철 같은 대중교통이나 버스정류소에 충전 베 이스스테이션을 설치해 이동 중인 시민들에게 항상 충 전 서비스를 제공하는 것도 가능할 것으로 예상된다.

위와 같은 서비스를 제공하기 위해서는 기존 기술에 비해 좀 더 무선에너지 전송의 효율성을 증대시켜야 하고, 방향성 개선, 더 많은 디바이스에게 충전서비스를 제공해야 한다. 또한 무선자원의 효율적 사용을 위하여 따로 무선통신을 추가하기 보다는 충전 시에 사용되는 무선채널을 이용한 통신기술의 추가도 필요하며, 기기 간 간섭을 고려하여 휴대폰이나 디지털카메라 같은 타 기기에 충전시스템이 추가되어도 상호 간의 기능에 큰 지장 없이 각자의 역할을 수행할 수 있도록 해야 할 필요성이 있고 인체유해성 또한 반드시 고려되어야 하는 중요한 요소이다. 따라서 향후 표준에서는 기술표준화 외에도 국내외 기술 및 시장동향의 정확한 파악과 사용자 요구 분석을 기반으로 서비스 시나리오, 기술의 파급효과 및 응용분야를 분석하고 시스템 요구사항을 세밀하게 설정해야 한다.

본 발명의 목적은 충전하기 편리한 휴대용 단말기를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기는, 통신 유닛; 상기 통신 유닛에 전원을 공급하는 배터리; 유선을 이용하여 외부에서 공급되는 전력으로 상기 배터리를 충전하기 위한 유선 전력 연결기; 및 비방사형 전자파를 이용하여 외부의 소스로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하기 위한 무선 전력 수신기를 포함한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대용 단말기는, 무선 혹은 유선으로 배터리 충전함으로써, 보다 편리하게 배터리를 충전할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기(10)를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무선 전력 수신기(14)에 적용되는 무선 전력 송신기(100)에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기는, 무선 혹은 유선으로 배터리 충전함으로써, 보다 편리하게 배터리를 충전할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기(10)를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 휴대용 단말기(10)는 유선 전력 연결기(12), 무선 전력 수신기(14), 배터리(16), 및 통신 유닛(18)를 포함한다. 실시 예에 있어서, 휴대용 단말기(10)는 스마트폰, 전자북, 아이패드, 노트북, PMP, 게임기 등이 될 수 있다.

유선 전력 연결기(12)는 유선을 이용하여 외부로부터 전력을 공급받고, 상기 배터리(16)를 충전하는 장치이다.

무선 전력 수신기(14)는 비방사형 전자파를 수신하고, 수신된 전자파를 이용하여 직류 전원을 생성하고, 생성된 직류 전원을 이용하여 배터리(16)를 충전하는 장치이다. 여기서 비방사형 전자파는, 일반적인 전자기 유도(Electromagnetic Induction) 보다 먼 거리에서, 전자기 방사(Electromagnetic Radiation) 보다 더 높은 효율로 전력을 전송하는 이용된다. 예를 들어, 두 매체가 같은 주파수로 공진할 경우에 전자파가 근거리 전자장을 통하여 한 매체에서 다른 매체로 이동하는 감쇄파 결합(evanescent wave coupling)에 기반으로 비방사형 전자파가 전송된다. 두 매체 사이의 공진 주파수가 동일할 때만 전력이 최대로 전송되고, 사용되지 않는 전력은 공기 중으로 방사되지 않고 전자장으로 재흡수된다.

배터리(16)는 통신 유닛(18)에 구동에 필요한 전원을 공급한다. 배터리(16)는 유선 전력 연결기(12) 혹은 무선 전력 수신기(14)로부터 제공된 전력을 이용하여 충전될 수 있다.

통신 유닛(18)은 배터리(16)로부터 공급된 전원을 이용하여 외부의 장치와 통신을 수행한다.

본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기(10)는 유선 혹은 무선으로 배터리(16)를 충전할 수 있음으로, 보다 편리하게 배터리를 충전할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 무선 전력 수신기(14)에 적용되는 무선 전력 송신기(100)에 대한 실시 예를 보여주는 도면이다. 무선 전력 송신기(100)가, 예를 들어, AC 플러그 (102) 와 같은 소스로부터 전력을 수신한다. 여기서 공진 안테나인 안테나 (110) 에 전력를 커플링하기 위해 주파수 발생기 (104) 가 이용된다.

안테나 (110)는 유도성 루프 (111) 를 포함하며, 유도성 루프는 하이 Q 공진 안테나 부분 (112) 에 유도적으로 커플링된다. 공진 안테나는 N 회의 코일 루프 (113) 를 포함하며, 각각의 루프는 반경 RA 를 갖는다. 여기서는 가변 커패시터로 도시된 커패시터 (114) 가 코일 (113) 과 직렬접속되어 공진 루프를 형성한다.

실시 예에 있어서, 커패시터는 코일로부터 완전히 분리된 구조지만, 특정한 실시형태에서는, 코일을 형성하는 와이어의 자체 커패시턴스가 커패시턴스 (114) 를 형성할 수 있다.

주파수 발생기 (104) 는 바람직하게는 안테나 (110) 에 튜닝될 수 있고, 또한, FCC 컴플라이언스를 위해 선택된다.

실시 예에 있어서, 무지향 (multidirectional) 안테나를 이용한다. 115 는 모든 방향에서의 출력으로서의 전력를 나타낸다. 안테나 (100) 는, 안테나의 출력 대부분이 전자기 방사 전력가 아니고, 오히려 더 정적인 자기장인 측면에서, 비-방사형이다. 물론, 안테나로부터의 출력의 일부는 실제로 방사될 것이다.

다른 실시 예에 있어서 방사 안테나를 이용할 수도 있다.

수신기 (150) 는, 송신 안테나 (110) 로부터 거리 D 만큼 떨어져서 배치된 수신 안테나 (155) 를 포함한다.

유사하게, 수신 안테나는, 유도성 커플링 루프 (152) 에 커플링된, 코일 부분과 커패시터를 갖는 하이 Q 공진 코일 안테나 (151) 이다. 커플링 루프 (152) 의 출력은 정류기 (160) 에서 정류되고, 로드 (load) 에 인가된다. 그 로드는, 예를 들어, 전구와 같은 저항성 로드, 또는 전기 기기, 컴퓨터, 충전식 배터리, 뮤직 플레이어 또는 자동차와 같은 전자 디바이스와 같이 임의의 타입의 로드일 수 있다.

본 발명에 따른 실시 예에 있어서, 주로 자기장 커플링을 기술하고 있지만, 전력는 전기장 커플링 또는 자기장 커플링을 통해 전송될 수 있다.

전기장 커플링은, 오픈 커패시터 또는 유전체 디스크인 유도적으로 로딩된 전기 다이폴을 제공한다. 외부 물체는 전기장 커플링에 비교적 강한 영향을 줄수도 있다. 자기장 내의 외부 물체는 "빈 (empty)" 공간과 동일한 자기적 특성을 갖기 때문에, 자기장 커플링이 선호될 수도 있다.

실시 예에 있어서, 용량적으로 로딩된 자기 다이폴을 이용하는 자기장 커플링을 기술한다. 이러한 다이폴을, 안테나를 공진 상태로 전기적으로 로딩하는 커패시터와 직렬로, 코일의 적어도 하나의 루프 또는 권선을 형성하는 와이어 루프로 형성된다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 휴대용 단말기
12: 유선 전력 연결기
14: 무선 전력 수신기
16: 배터리
18: 통신 유닛

Claims (1)

1. 통신 유닛;
   상기 통신 유닛에 전원을 공급하는 배터리;
   유선을 이용하여 외부에서 공급되는 전력으로 상기 배터리를 충전하기 위한 유선 전력 연결기; 및
   비방사형 전자파를 이용하여 외부의 소스로부터 전력을 공급받아 상기 배터리를 충전하기 위한 무선 전력 수신기를 포함하는 휴대용 단말기.

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