KR20120036751A - Apparatus for harvesting from electromagnetic field - Google Patents
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- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
Abstract
Description
본 발명은 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체로 유기되는 신호에서 전기 에너지를 획득하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves, and more particularly, to an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves for obtaining electrical energy from a signal induced by the human body.
에너지 하베스팅 분야는 주변 환경을 이용하여 에너지를 얻는 분야로써, 주변의 에너지를 회로 동작에 이용될 수 있는 전기 에너지로 변환하는 기술이다. The energy harvesting field is a field for obtaining energy by using the surrounding environment and converting the surrounding energy into electrical energy that can be used for circuit operation.
이러한 기술은 배터리 없이 혹은 배터리의 추가적인 충전 없이 회로가 동작하도록 한 WPAN(Wireless Personal Area Networks) 및 RFID(Radio-Frequency IDentification) 등에 적용되어 간단하고 저렴하게 통신에 이용할 수 있어서 그 응용 범위가 상당히 넓다. This technology is applied to wireless personal area networks (WPAN) and radio-frequency identification (RFID), which allows the circuit to operate without battery or without additional charging of the battery.
또한, 모든 개인 통신에 대해 에너지를 효율적으로 운영되도록 하여 깨끗한 자연 환경을 후손에 넘겨줄 수 있는 미래 산업이기도 하다. It is also a future industry that allows the efficient operation of energy for all personal communications, giving a clean natural environment to descendants.
이러한 에너지 하베스팅 방법으로는 기존의 솔라셀이라는 자연 환경의 빛으로부터 에너지를 얻는 방법이 가장 많이 알려져 있다. 그러나, 이러한 방법은 RFID 및 WPAN의 이동용 재료로는 적합하지 못하고, 작은 송수신 회로에 적용하기에는 필요 면적이 작아 구동할 수 있는 전기에너지를 얻기에는 한계가 있다. As the energy harvesting method, a method of obtaining energy from light of a natural environment known as a conventional solar cell is most known. However, this method is not suitable as a moving material for RFID and WPAN, and there is a limit in obtaining electric energy that can be driven because the required area is small to be applied to a small transmission / reception circuit.
이에 전 세계적으로 다양한 방법으로 에너지를 얻고자 하는 연구가 진행되고 있으며, 이중 대표적으로 진동(Vibration)을 통해서 에너지를 얻는 방법과 온도(temperature) 차이에 의해서 에너지를 얻는 방법, 그리고 mm-size의 안테나 크기를 통해서 무선(RF) 신호를 받아서 에너지를 얻는 방법 등이 연구되고 있다. To this end, researches are being conducted to obtain energy in various ways around the world. Among them, a method of obtaining energy through vibration, a method of obtaining energy by temperature difference, and an antenna of mm-size The method of obtaining energy by receiving a radio frequency (RF) signal through the size has been studied.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개번호 10-2011-0066645호(2011.06.17)에 개시되어 있다.
Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2011-0066645 (June 17, 2011).
본 발명의 목적은 사용자 주변에 존재하는 다양한 전자기기에서 인체로 유기되는 전자기파로부터 에너지를 획득하여 사용자가 행동에 제약을 받지 않고 활동하면서 에너지를 획득할 수 있도록 한 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an energy obtaining device using an electromagnetic wave to obtain energy from the electromagnetic waves induced by the human body in various electronic devices existing around the user so that the user can obtain energy while acting without being restricted by behavior. The purpose is.
또한, 기존의 인체를 통해 전자기파를 수신하여 에너지를 획득하는 방식에서는 인체가 안테나로 사용 가능한 수십MHz 대역에서 각종 방송 전파 등의 특정 주파수에 맞도록 동조 수단을 이용하여 전력을 변환하였으나, 본 발명에서는 동조 수단을 사용하지 않고 전력을 얻을 수 있도록 하는데 있다.
In addition, in the conventional method of acquiring energy by receiving electromagnetic waves through the human body, power is converted by using a tuning means to match specific frequencies such as various broadcast radio waves in the tens of MHz bands that the human body can use as an antenna. The purpose is to obtain power without using tuning means.
본 발명의 일 측면에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 전자기기에서 인체로 유기되는 신호를 취득하는 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.An energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to an aspect of the present invention includes an interface unit for obtaining a signal induced from the electronic device to the human body; And a rectifying circuit rectifying the AC signal input from the interface unit and converting the AC signal into a DC power source.
본 발명의 상기 인터페이스부는 금속, 플렉서블 기판 및 전도성 섬유를 포함하는 전도성 물질 또는 ECG 전극과 같은 전도성 젤로 형성되는 것을 특징으로 한다.The interface unit of the present invention is characterized in that it is formed of a conductive material including a metal, a flexible substrate and a conductive fiber or a conductive gel such as an ECG electrode.
본 발명의 상기 정류회로의 앞단에 설치되어 상기 인터페이스부에서 입력된 신호를 필터링하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it further comprises a filter installed at the front end of the rectifier circuit of the present invention to filter the signal input from the interface unit.
본 발명의 상기 필터는 저역통과필터, 대역통과필터 및 고역통과필터 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The filter of the present invention is characterized in that it comprises at least one of a low pass filter, a band pass filter and a high pass filter.
본 발명의 상기 인터페이스부는 상기 인체로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.The interface unit of the present invention is characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the human body.
본 발명의 상기 정류회로는 상기 인체로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.The rectifier circuit of the present invention is characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the human body.
본 발명의 다른 측면에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 전자기기에서 발생되는 전자기파를 수신하는 안테나부; 상기 안테나부로 유기되는 신호를 취득하는 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.An energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to another aspect of the present invention includes an antenna unit for receiving electromagnetic waves generated from an electronic device; An interface unit for acquiring a signal induced by the antenna unit; And a rectifying circuit rectifying the AC signal input from the interface unit and converting the AC signal into a DC power source.
본 발명의 상기 안테나부는 전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The antenna unit of the present invention is characterized in that it is formed of a conductive material.
본 발명의 상기 인터페이스부는 금속, 플렉서블 기판 및 전도성 섬유를 포함하는 전도성 물질 또는 ECG 전극과 같은 전도성 젤로 형성되는 것을 특징으로 한다.The interface unit of the present invention is characterized in that it is formed of a conductive material including a metal, a flexible substrate and a conductive fiber or a conductive gel such as an ECG electrode.
본 발명의 상기 정류회로의 앞단에 설치되어 상기 인터페이스부에서 입력된 신호를 필터링하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it further comprises a filter installed at the front end of the rectifier circuit of the present invention to filter the signal input from the interface unit.
본 발명의 상기 필터는 저역통과필터, 대역통과필터 및 고역통과필터 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The filter of the present invention is characterized in that it comprises at least one of a low pass filter, a band pass filter and a high pass filter.
본 발명의 상기 인터페이스부는 상기 안테나부로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.The interface unit of the present invention is characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the antenna unit.
본 발명의 상기 정류회로는 상기 안테나부로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
The rectifier circuit of the present invention is characterized in that each is provided for each frequency band of the signal induced by the antenna unit.
본 발명은 에너지를 제공하는 에너지원을 필요로 하지 않으며, 인체 혹은 인체 주변에 추가적인 전자기파의 노출 없이 필요로 하는 전력을 획득할 수 있다. The present invention does not require an energy source for providing energy, and can obtain necessary power without exposure of additional electromagnetic waves to or around the human body.
본 발명은 외부로부터 전자기파를 입력받기 위한 안테나를 필요로 하지 않으며 이에 따라 작은 면적에서 필요한 전력을 생성할 수 있다. 또한, 안테나가 필요로 하지 않으므로 인체로 유기되는 다양한 대역의 신호를 동시에 이용할 수 있다.
The present invention does not require an antenna for receiving electromagnetic waves from the outside, thereby generating the required power in a small area. In addition, since the antenna is not required, signals of various bands induced by the human body can be simultaneously used.
도 1 은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 전자기기로부터 인체로 유기되는 전자기파 환경을 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 제4실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an electromagnetic wave environment induced from an electronic device to a human body.
3 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a second exemplary embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a third embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a fourth embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1 은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 전자기기로부터 인체로 유기되는 전자기파 환경을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of an energy acquisition apparatus using electromagnetic waves according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an electromagnetic wave environment induced from an electronic device to a human body.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 인체(100)에 유기되는 낮은 주파수의 전자기파 에너지로부터 전원을 생성하는 것으로서, 사용자 주변에 존재하는 다양한 전자기기(10)에서 인체(100)로 유기되는 전자기파로부터 에너지를 획득한다.An energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention generates power from electromagnetic energy of low frequency induced in the
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 인체(100)에 유기되는 신호를 획득하는 인터페이스부(120), 인터페이스부(120)로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류회로(130) 및 인터페이스부(120)의 앞단에 설치되어 인터페이스부(120)로부터 입력된 신호를 필터링하는 필터(140)를 포함한다.To this end, the energy obtaining device using electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, input from the
인체(100)는 저주파 대역에서 매우 높은 유전율을 갖는다. 따라서, 낮은 주파수에서 보다 많은 전력이 인체(100)에 유기된다. The
도 2 를 참조하면, 다양한 전자기기(10) 예를 들어, 모바일 기기, 조명기기, 컴퓨터, 콘센트 등으로부터 인체(100)로 유기되는 전자기파 환경을 표시하였다. Referring to FIG. 2, various
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 기존 무선(RF)를 이용한 에너지 획득 장치와 달리 전도성을 갖는 물질로 인체(100)와 접촉 혹은 근접하여 인체(100)로부터 신호를 입력받아 에너지를 획득할 수 있게 된다.As shown, the energy obtaining device using the electromagnetic wave according to the first embodiment of the present invention is a material having conductivity, unlike the energy obtaining device using the conventional wireless (RF), the
인터페이스부(120)는 인체(100)와 접촉 혹은 근접한 위치에 배치되어 전자기기(10)에서 인체(100)로 유기되는 신호를 취득한다. The
인터페이스부(120)는 획득하고자 하는 대역의 신호를 입력받기 위한 물리적 크기에 제약을 받지 않는다. The
인터페이스부(120)는 전도성을 갖는 물질이 형성된다. 전도성을 갖는 물질은 금속 뿐만 아니라 사용자의 행동 및 접촉에 의한 이질감을 줄여줄 수 있는 플렉서블 기판이나, 전도성 섬유 등이 사용될 수 있다. 또한 ECG 전극과 같은 전도성 젤 등과 같은 형태도 포함될 수 있으며, 접착성을 갖는 물질과 함께 전자기파가 유기되는 인체로부터 전기적 신호를 보다 잘 전달받기 위한 형태로 구성이 가능하다. The
이러한 인터페이스부(120)를 통해 입력된 교류 신호는 정류회로(130)를 거쳐 직류 전원으로 변환된다.The AC signal input through the
정류회로(130)는 인터페이스부(120)로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 전원을 발생시킨다. 정류회로(130)는 일정한 주기의 교류 신호를 받아 동작하는데, 이를 위해 정류회로(130) 앞에는 인터페이스부(120)에서 입력된 신호를 필터링하는 필터가 채용될 수 있다. 이러한 필터에는 대역 통과 필터(미도시), 저역통과필터(미도시) 및 고역통과필터(미도시) 등이 적어도 하나 이상이 채용될 수 있다.The
즉, 필터(140)는 정류회로(130)의 앞단에 설치되어 인터페이스부(120)에서 입력된 신호를 효율적으로 정류하기 위해 사용되는데, 방송 주파수에 동조하기 위한 동조 수단 대신, 정류에 필요한 일정한 주기의 신호를 얻기 위해 사용된다. That is, the
인체(100)로 유기되는 전자기파는 여러 대역에 존재할 수 있으며, 필터(140)를 사용하지 않을 경우 상쇄 간섭 등으로 정류 효율이 저하될 수 있다. Electromagnetic waves induced by the
전력선 및 자기식 안정기를 갖는 형광등에서 출력되는 60Hz 신호로부터 전력을 얻기 위해서는 대역통과필터 뿐만 아니라 저역통과필터의 구성만으로도 가능하다. In order to obtain power from a 60 Hz signal output from a fluorescent lamp having a power line and a magnetic ballast, not only a band pass filter but also a low pass filter may be configured.
기존 방식에 의한 60Hz 대역의 동조 수단을 얻기 위해서는 매우 큰 인덕터와 캐패시터가 필요하다. 특히 인덕터는 많은 부피를 차지하며 저항과 캐패시터에 비해 비용도 많이 든다. Very large inductors and capacitors are needed to achieve the 60 Hz band tuning means. Inductors are especially bulky and costly compared to resistors and capacitors.
저역통과 필터는 저항과 캐패시터만으로도 구현이 가능하다. Lowpass filters can be implemented with only resistors and capacitors.
또한 전자식 안정기를 갖는 형광등으로부터 출력되는 수십 kHz 대역의 신호로부터 전력을 얻기 위해서는 대역통과필터의 구성이 필요하다. In addition, in order to obtain power from a signal of several tens of kHz bands output from a fluorescent lamp having an electronic ballast, a band pass filter is required.
이 경우, 수십 kHz 대역 이상의 주파수 영역에서 이와 상응하는 전력을 갖는 전자기파가 인체로 유기되지 않을 경우, 고역통과필터의 구성만으로도 구성이 가능하다. 이 때 사용되는 필터(140)는 에너지 하베스팅을 위해 필요한 소자들로 전력을 필요로 하지 않는 수동 소자들로 구성되며, 이와 같은 기능을 하는 다른 소자들로 대체될 수 있다. In this case, when electromagnetic waves having corresponding electric power are not induced to the human body in the frequency region of several tens of kHz band or more, it is possible to configure only the configuration of the high pass filter. The
현재 사용되는 형광등은 크게 자기식 안정기와 전자식 안정기 구동 방식으로 구분되며, 차츰 전자식 안정기 구동 방식으로 바뀌어 가고 있다. 이를 감안하여 인체로 유기되는 전자기파는 전력선 및 자기식 안정기 방식의 형광등에서 출력되는 60Hz 전자기파와 전자식 안정기에서 출력되는 수십 kHz 대역의 전자기파를 구분하여 전력을 얻을 수 있도록 구성할 수 있다.Currently used fluorescent lamps are largely divided into a magnetic ballast and an electronic ballast driving method, and gradually changed to an electronic ballast driving method. In consideration of this, the electromagnetic waves induced by the human body can be configured to obtain power by dividing the electromagnetic waves in the tens of kHz band output from the electronic ballast and the 60 Hz electromagnetic waves output from the power line and the magnetic ballast fluorescent lamp.
한편, 현재 CMOS 기술이 다운 스케일링(down scaling)되어 45~65㎚까지 설계되어 회로의 요구 구동전압이 0.8V이하까지 떨어졌고, 요구되는 전력소모도 크게 낮춰져 ㎼ 단위 이하의 최소 구동 전력만으로도 무선 센서 네트워크를 구축할 수 있다. On the other hand, current CMOS technology is down-scaled to 45-65nm and the required driving voltage of the circuit has dropped to 0.8V or less, and the required power consumption is significantly lowered. You can build a sensor network.
그러나, 에너지 하베스팅으로 얻은 전압은 일반적으로 회로를 구동할 수 있을 정도의 전압을 얻는데 제약을 받는다. 요구되는 전압을 만들기 위해 전압을 증가시킬 필요가 있는데 이럴 경우 DC/DC 변환 회로(미도시)가 부가적으로 사용될 수 있다.However, the voltage obtained by energy harvesting is usually constrained to getting enough voltage to drive the circuit. It is necessary to increase the voltage to make the required voltage, in which case a DC / DC conversion circuit (not shown) may additionally be used.
한편, 전자기기(10)로부터 다양한 주파수 대역의 신호가 인체(100)를 통해 유기될 수 있다. 이에 따라 인체로 유기되는 각 주파수 대역에 따라 인터페이스부(120)와 정류회로(130)의 구조를 개선할 수 있다. Meanwhile, signals of various frequency bands may be induced from the
이를 도 3 과 도 4 를 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.3 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a second exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 도 3 에 도시된 바와 같이, 인체(100)에 유기되는 신호를 취득하는 인터페이스부(220-1,220-2,..,220-n)가 주파수 대역별로 다수 개가 마련되고, 각 주파수 대역의 신호를 정류하는 정류회로(230-1,230-2,..,230-n)가 해당 인터페이스부(220-1,220-2,..,220-n)에 대응되게 설치된다. 추가적으로, 정류회로(230-1,230-2,..,230-n)에 각각 대응되게 설치되어 인터페이스부(220-1,220-2,..,220-n)로부터 입력되는 신호를 필터링하는 필터(240-1,240-2,...,240-n)를 포함한다. 이러한 필터(240-1,240-2,...,240-n)는 상기한 제1실시예와 동일하게 채용될 수 있다. In the energy obtaining apparatus using the electromagnetic wave according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the interface unit 220-1, 220-2,. ) Are provided for each frequency band, and rectification circuits 230-1, 230-2, .., 230-n for rectifying signals of each frequency band are corresponding interface units 220-1, 220-2, .., 220-. It is installed corresponding to n). In addition, the
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 인체(100)에 유기되는 신호의 주파수 대역에 대응되는 다수 개의 인터페이스부(220-1,220-2,..,220-n)와 정류회로(230-1,230-2,..,230-n)를 포함하여 인체(100)에 유기된 다양한 대역의 신호로부터 동시에 에너지를 획득할 수 있도록 한다.That is, in the energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to the second embodiment of the present invention, a plurality of interface units 220-1, 220-2,..., 220-n corresponding to frequency bands of signals induced in the
도 4 는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.4 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 도 4 에 도시된 바와 같이, 인체(100)에 유기되는 신호를 획득하는 1개의 인터페이스부(320)와 인체(100)에 유기되는 신호의 주파수 대역에 대응되는 다수 개의 정류회로(330-1,330-2,..,330-n)를 포함한다. 추가적으로, 정류회로(330-1,330-2,..,330-n)에 각각 대응되게 설치되어 인터페이스부(320-1,320-2,..,320-n)로부터 입력되는 신호를 필터링하는 필터(340-1,340-2,...,340-n)를 포함한다. 이러한 필터(340-1,340-2,...,340-n)는 상기한 제1실시예와 동일하게 채용될 수 있다. As shown in FIG. 4, the energy obtaining apparatus using the electromagnetic wave according to the third embodiment of the present invention is organically induced by one
이와 같이, 1개의 인터페이스부(320)를 통해 다양한 주파수 대역의 신호를 획득하는 것은 인터페이스부(320)가 주파수 의존성을 갖지 않기 때문이다. As such, the acquisition of signals of various frequency bands through one
상기한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 1개의 인터페이스부(320)를 통해 다양한 주파수 대역의 신호를 얻을 수 있도록 한다.As described above, the energy obtaining apparatus using the electromagnetic wave according to the third embodiment of the present invention enables to obtain signals of various frequency bands through one
한편, 본 발명의 제1내지 제3실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 안테나 역할을 하는 인체(100)를 통해 수신된 전자기파로부터 에너지를 획득하는 것을 설명하였으나, 인체(100)를 대신하여 안테나와 역할을 수행할 수 있는 전도성 물질을 이용하여 에너지를 획득하는 것도 가능하다. 이를 도 5 를 참조하여 설명한다.Meanwhile, the energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to the first to third embodiments of the present invention has been described to obtain energy from electromagnetic waves received through the
도 5 는 본 발명의 제4실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치의 블럭 구성도이다.5 is a block diagram of an energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 제4실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 전자기기(10)에서 발생되는 전자기파를 수신하는 안테나부(410)와, 안테나부(410)에 유기되는 신호를 취득하는 인터페이스부(420) 및 인터페이스부(420)로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 신호를 출력하는 정류회로(430)를 포한한다. 추가적으로, 정류회로(430)에 각각 대응되게 설치되어 인터페이스부(420)로부터 입력되는 신호를 필터링하는 필터(430)를 포함한다. 이러한 필터(430)는 상기한 제1실시예와 동일하게 채용될 수 있다.An energy obtaining apparatus using electromagnetic waves according to a fourth exemplary embodiment of the present invention includes an
안테나부(410)는 전도성 물질로 형성될 수 있는데, 일 예로 전도성 섬유를 갖는 의복에 적용이 가능하다. 전도성 섬유를 갖는 의복은 전도성 섬유를 안테나로 이용하고, 인체(100)를 대신해 안테나로 입력된 전자기파로부터 에너지 획득이 가능하다. The
임플랜터블 디바이스의 경우 매우 작은 사이즈를 요구하는데, 무선 방식을 이용한 경우 상당한 크기의 안테나를 필요로 한다. In the case of implantable devices, very small size is required, and in the case of the wireless method, a considerable size antenna is required.
반면에, 본 발명의 제4실시예에 따른 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치는 안테나를 필요로 하지 않으므로 필요로 하는 공간이 매우 작아 보조 전원으로 사용이 가능하다. On the other hand, the energy acquisition device using electromagnetic waves according to the fourth embodiment of the present invention does not require an antenna, so the required space is very small and thus can be used as an auxiliary power source.
일 예로, 보청기와 같은 인체(100)와 직접 접촉을 이루는 기기에 있어서 기존의 배터리의 보조 수단으로 활용이 가능하다. For example, in a device making direct contact with the
여기서, 인터페이스부(420)와 정류회로(430) 및 필터(440)는 상기한 제1내지 제3실시예와 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.Here, since the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is merely exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
10: 전자기기
100: 인체
120, 220-1~220-n, 320, 420: 인터페이스부
130, 230-1~230-n, 330, 430: 정류회로
410: 안테나부 10: electronics
100: human body
120, 220-1 to 220-n, 320, 420: interface unit
130, 230-1 ~ 230-n, 330, 430: rectifier circuit
410: antenna unit
Claims (13)
상기 인터페이스부로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류회로를 포함하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.An interface unit for acquiring a signal induced from the electronic device to the human body; And
And an rectifying circuit for rectifying the AC signal input from the interface unit and converting the AC signal into a DC power source.
금속, 플렉서블 기판 및 전도성 섬유를 포함하는 전도성 물질 또는 ECG 전극과 같은 전도성 젤로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 1, wherein the interface unit
Energy-using device using electromagnetic waves, characterized in that formed of a conductive material, such as a metal, a flexible substrate and a conductive fiber or a conductive gel such as ECG electrode.
저역통과필터, 대역통과필터 및 고역통과필터 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.4. The filter of claim 3, wherein the filter is
An energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that it comprises at least one of a low pass filter, a band pass filter, and a high pass filter.
상기 인체로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 1, wherein the interface unit
Energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the human body.
상기 인체로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 1, wherein the rectifier circuit
Energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the human body.
상기 안테나부로 유기되는 신호를 취득하는 인터페이스부; 및
상기 인터페이스부로부터 입력되는 교류 신호를 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류회로를 포함하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.An antenna unit for receiving electromagnetic waves generated from an electronic device;
An interface unit for acquiring a signal induced by the antenna unit; And
And an rectifying circuit for rectifying the AC signal input from the interface unit and converting the AC signal into a DC power source.
전도성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 7, wherein the antenna unit
Energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that formed of a conductive material.
금속, 플렉서블 기판 및 전도성 섬유를 포함하는 전도성 물질 또는 ECG 전극과 같은 전도성 젤로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 7, wherein the interface unit
Energy-using device using electromagnetic waves, characterized in that formed of a conductive material, such as a metal, a flexible substrate and a conductive fiber or a conductive gel such as ECG electrode.
저역통과필터, 대역통과필터 및 고역통과필터 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 10, wherein the filter
An energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that it comprises at least one of a low pass filter, a band pass filter, and a high pass filter.
상기 안테나부로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 7, wherein the interface unit
Energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the antenna unit.
상기 안테나부로 유기되는 신호의 주파수 대역별로 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기파를 이용한 에너지 획득 장치.The method of claim 7, wherein the rectifier circuit
Energy acquisition device using electromagnetic waves, characterized in that each is installed for each frequency band of the signal induced by the antenna unit.
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