KR20130029178A - 근거리 무선통신 기능을 겸비한 무선충전 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 폰이나 모바일 기기의 충전을 무 접점으로 하기 위한 무선 충전 시스템에 관한 것으로 사용자의 편리성을 높이기 위해 무선충전 시스템의 수신부와 송신부에 NFC 디바이스를 내장하여 출입관리, 출석관리, 선불카드, T머니 카드, 교통카드 등으로 사용이 가능하고 스마트 폰이나 모바일 기기에서 직접 NFC 디바이스를 제어하여 원치 않는 타인의 사용을 방지할 수 있도록 만든 것과 기능성 카드를 착탈이 가능하도록 기구물에 카드 홀더를 구현하여 사용자로 하여금 그 활용가치를 극대화 한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 교통카드, 선불카드, 출입관리 카드, 티머니 카드, 전자지갑 등으로 사용이 가능하고 카드 리더기(Reader)로도 사용이 가능한 NFC(Near Field Communication) 디바이스와 무 접점 무선충전 시스템에 관한 것으로 무선충전 시스템에 NFC 디바이스를 결합하고 무선충전 수신부와 송신부를 스마트 폰과 합체가 가능한 일체형과 독립형으로 설계하여 새로운 기능을 구현함에 있어서 결합된 시스템이 가져야 하는 구조와 기능에 관한 것이다.
본 발명과 연관된 배경기술에는 비 접촉 스마트 카드와 무선충전의 공통된 기술적인 특징인 무선 전력 전송과 무선 통신이 주된 배경 기술이라고 할 수 있고 부수적으로 오디오 신호를 무선을 통해 전송하는 기술이 연관된 기술이라고 볼 수 있다.
비 접촉 스마트 카드 기술과 무선충전 기술의 차이점이라고 할 수 있는 것은 동작 주파수나 데이터 전송율 그리고 전송하는 전력량 등으로 볼 수 있고 비 접촉 스마트 카드 기술은 데이터의 송수신에 중점을 두고 있는 반면 무 접점 무선충전은 전력 전송에 중점을 두었다고 볼 수 있다.
비 접촉 스마트 카드는 ISO/IEC 14443A 나 14443B 규격을 따르는 근접 감지 방식과
인식 가능한 근접 거리가 보다 먼 ISO 15693규격이 있다. 현재 필립스가 개발한 ISO 14443A 이 가장 널리 사용되고 있고 ISO 14443B 는 모토롤라에서 개발되었는데 일부 규격이 14443A와 달리 규정되어 있다.
스마트 카드와 스마트카드의 리더(Reader)의 기능을 모두 수행이 가능하여 카드로도 사용하고 리더로도 사용이 가능한 것으로 NFC(Near Field Communication) 디바이스라는 것이 있는데 이 NFC 기술은 ISO18000-3의 표준을 따르게 되고 비 접촉식 스마트 카드의 규격인 ISO14443의 규격을 통합적으로 지원을 하게 된다. NFC가 구현된 칩은 스마트 카드를 Read/Write 하기 위한 모드와 카드 인터페이스 모드를 동시에 지원하기 때문에 스마트 카드로도 사용이 가능하고 동일한 장치간에 무선통신도 가능하다. 이 NFC 칩에는 유선 상으로 자료를 다운로드 하거나 연결된 호스트 장치로 업로드가 가능하여 사용하는 용도를 다양하게 할 수 있는 장점이 있다.
무선충전 기술은 오래 전에 개발된 기술이지만 2011년에 무선충전 제품의 규격을 표준화 하기 위해 협회가 만들어져서 무선충전 규격 버전1.0이 발표되었다. 무선충전 기술은 송신부의 코일에서 전류의 변화에 의해서 자기장의 변화를 일으켜 수신부의 코일에서 자기장의 변화에 의한 전류를 생성시키는 방법으로 전력을 전송하게 되는데 이 방식은 비 접촉 스마트 카드의 방식과 거의 유사한 방식으로 볼 수 있다.
전력 전송의 효율은 얼마나 가깝게 송신부와 수신부의 중심이 잘 맞게 놓여 자기유도가 얼마나 잘 되고 있는가에 달려있고 코일의 한쪽 면을 차폐하는 물질의 특성에 따라서 전력 전송의 효율에 영향을 받게 된다. 무선 충전 시스템은 유선으로 전원이 연결되는 송신단과 이 송신단과 독립되어 충전하려는 기기와 일체형으로 설계된
수신부로 구성되는 것이 일반적이다. 수신부는 보통 충전하려는 기기에 연결하여 송신부 위에 올려 놓는 방식으로 충전을 하게 되는데 충전하려는 기기가 대부분 모바일 기기로 스마트 폰이 대표적인 기기라고 할 수 있다. 스마트 폰에 연결하는 수신부는 스마트 폰을 감싸는 케이스 형태로 만들어서 스마트 폰과 일체형을 이루어서 사용자가 항상 스마트 폰과 함께 가지고 다니지만 충전을 하지 않는 때에는 단순히 스마트 폰의 외부 보호기능만을 하는 것이 일반적이다. 송신부는 한 개의 기기를 충전하는 것과 여러 개의 기기를 충전할 수 있도록 설계된 제품 등이 있으며 송신부와 수신부의 코일 중심부에 자석을 넣어서 수신부를 송신부 위에 올려 놓을 경우에 쉽게 중심부가 서로 맞아 들어가게 설계된 것과 자석을 채용하지 않은 제품 등이 있다. 코일의 중심부에 자석을 채용하지 않은 경우에 송신부와 수신부의 중심이 서로 맞지 않게 되면 전력의 전송효율은 떨어지게 되는데 일정한 수준 이하로 효율이 떨어지게 되면 충전을 중단하도록 설계하는 것이 일반적이다.
오디오를 무선으로 전송하는 기술은 재생된 오디오를 인코딩하여 FM 반송파에 변조하여 전송하고 수신은 FM 라디오의 특정 주파수에서 검출하여 재생하는 기술로 공간이 좁아서 여러 기기의 선들이 복잡하게 얽혀 있는 상황에서 유용하게 사용할 수 있는 기술이라고 할 수 있다. 이 기술을 이용하게 되면 간단한 무전기로 응용이 가능하여 활용할 수 있는 부분이 많이 있다.
첫째는 스마트 폰 등을 사용하면서 편리성을 위해서 스마트 폰과 합체하여 사용하는 무선 충전 수신기를 사용하게 되는데 그 용도가 제한적이기 때문에 사용자가 수신기가 합체된 스마트 폰을 소지하고 다니는 것에 대한 당위성이 떨어지고 이에 따라서 불편한 감을 많이 느끼게 된다. 그리고 대금 결제 시에 스마트 폰과 지갑,카드 등을 한 손에 들고 하는 경우가 많은데 이러한 불편을 해결하는 것이다.
둘째는 카드의 사용자들은 보통 여러 개의 카드를 소지하고 다니면서 필요 시에 카드의 종류를 선택하여 사용하게 되는데 소지하는 카드의 종류가 많아지게 되면 소지가 불편하게 되고 카드마다 사용자에게 돌아가는 부수적인 혜택이 모두 달라서 사용자가 어느 카드를 사용하는 것이 가장 유리한지 모두 인지하고 사용하는 것이 어렵고, 카드의 사용처에 따라서 주어지는 보너스나 적립혜택이 스마트 카드의 형태로 된 카드에 적립이 되는 경우도 있지만, 종이나 기타의 재질로 별도로 제작된 형태로 된 카드에 보너스나 적립혜택이 적립되는 경우가 있어서 사용자가 얼마나 적립이 되었는지 관리가 어렵고 분실하여 적립혜택을 모두 잃어 버리는 경우가 있어서 이를 해결하는 것이다.
셋째는 기존의 카드 발급사의 경우에 문제가 있는 카드가 사용되면 카드 발급사가 자체적으로 구축해 놓은 데이터 베이스와 비교 검색하여 카드 발급사 스스로 공공기관에 통보를 하거나 결제 거부 등을 하는 수동적 시스템을 운용하고 있다. 따라서 카드 사용자의 사용 시의 요구나 요청을 수용하여 서비스하지 못하고 있는 점을 해결하는 것과, 또한 카드 사용자가 분실이나 도난 기타 억압적인 상황에서 사용자가 원치 않는 사용자 카드의 도용과 이로 인한 피해를 최소화하기 위한 방안의 구축이다.
넷째는 무선 충전 장치가 보급되면서 이를 설치한 상점이나 음식점에서 무선 충전은 고객이 앉은 자리에서 하고 대금의 결제는 계산대에서 해야 하고 서비스 제공자의 입장에서는 메뉴의 제공을 위해 고객이 앉은 자리를 직접 방문하거나 혹은 전자 메뉴판을 고객의 자리마다 설치하게 된다. 또한 전시장이나 상점 등에서 소비자에게 정보를 전달하기 위해서 RFID 태그나 바코드, QR코드 등을 사용하게 되는데 이런 경우에 전달하는 정보가 한정적이고 특정한 경우에는 통신망을 통해서 추가적인 정보를 다운로드 해서 사용하게 되어 있어서 불편함이 있다.
다섯째는 무선 충전 시스템의 수신기를 스마트 폰에 합체한 상태로 소지하고 다니지 않는 사용자의 경우에는 무선 충전 송신기가 있어도 충전을 위해 사용을 할 수 없고 다른 사람이 사용중인 경우에는 또한 송신기를 사용할 수 없다는 단점이 있는데 이를 해결하는 것이다.
본 발명에서 해결하려는 과제는 다음과 같은 방법으로 해결을 하려고 한다.
첫 번째 스마트 폰과 합체된 무선 충전 수신기의 기능적 편리성을 향상하고 대금 결제 시의 편리성을 확보하기 위하여 도 1에 무선 충전 수신부(120)에 NFC 디바이스(123)를 결합하여 수신부(120)를 사용자가 카드로 사용할 수 있도록 설계된 무선 충전 시스템의 수신부를 구현하여 해결한다. 이를 통해서 수신부의 기본기능인 송신된 전력을 수신하여 스마트 폰을 충전하는 것과 스마트 카드의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
둘째는 카드의 사용자가 다양한 카드를 보다 편리하고 효과적으로 사용하도록 하기
위해서 도1에서 NFC 디바이스(123)을 채용하고 이를 입출력 브릿지(125)와 연결된 스마트 폰에서 직접 제어하여 필요한 카드정보를 사용자가 사용할 시에 다운로드하고 외부에서 읽어 들인 자료는 스마트 폰으로 업로드하여 사용을 하게 되면 많은 수의 카드를 효과적으로 관리할 수 있고 다양한 종류의 보너스나 적립혜택을 하나의 NFC칩을 통해서 스마트 폰에서 직접 관리하고 사용을 할 수 있게 된다. 이에 더하여 암호화를 위해서 수신부에 암호화 칩(126)을 결합하여 빠른 암호화를 할 수 있게 된다.
셋째는 사용자 카드의 원하지 않는 도용이나 피해를 막기 위해서 스마트 폰에서 저장되고 관리되는 카드 정보를 도 3에서와 같이 각각의 개별적인 디렉터리(351)에 저장하고 이 디렉터리에 대한 접근은 서로 다른 패스워드(340)로 관리한다.
그리고 각각의 디렉터리에는 서로 다른 성질(360) 등을 단수나 복수로 설정하여 카드 정보에 대한 무제한적인 접근을 제한할 수 있다. 또한 도 4에서 무선 충전의 송신부,수신부,각 통신로에서 주고 받는 통신 패킷에 부가적인 정보를 덧붙여서 처리하도록 구현하여 사용자 이외의 타인의 접근을 차단한다.
넷째는 무선충전 시스템을 구성하는 수신부와 송신부에 각각 NFC 디바이스를 결합하여 문제를 해결한다. 송신부와 수신부에 NFC 디바이스를 채용하여 송신부와 수신부를 모두 카드 리더기로 활용이 가능하도록 하고 송신부는 원격 네트워크와 연결이 가능하도록 네트워크 디바이스를 결합한다.
다섯째는 무선 충전 시스템의 송신기에 입력되는 전력을 받아서 외부 기기를 유선으로도 충전을 할 수 있도록 외부기기용 충전 회로(830)를 결합하고 , 여기에 더하여 송신기 자체에 전력이 공급되지 않는 상황에서도 외부기기 들을 무선과 유선으로 충전할 수 있도록 재 충전이 가능한 배터리를 결합한 무선 충전 시스템의 송신부를 설계하여 해결한다.
비 접촉 스마트 카드는 스마트 폰과 연동하여 스마트 폰 상에서 새로운 자료를 다운로드 하거나 업로드 하는 것이 불가능하기 때문에 스마트 폰 상에서 카드 별로 관리하는 것이 불가능하지만, 도 1에서와 같이 NFC 디바이스를 무선 충전 시스템의 수신부(120)에 결합하게 되면 스마트 폰에서 필요한 자료를 다운로드 하거나 업로드 하는 것이 가능하게 되므로 다양한 종류의 카드나, 카드사나 카드의 가맹점, 일반 상점 등에서 제공되는 다양한 보너스 또는 적립혜택을 관리할 수 있다. 카드관련 자료의 경우 스마트 폰 상에서 디렉터리마다 개별적인 패스워드로 관리되는 숨겨진 디렉터리에서 관리를 함으로써 도난이나 강압에 의한 사용자의 피해를 줄일 수 있게 되고 NFC 디바이스에 필요 시에 만 필요한 정보를 보내 사용하고 사용 후에는 다시 회수하여 관리되도록 구성하여 보안성을 높일 수 있게 된다.
또한 도 2에서 무선 충전 시스템의 송신부를 NFC 디바이스가 결합된 형태로 구현하여 무선 충전 시스템의 수신부와 NFC디바이스가 내장된 스마트 폰이나 모바일 기기를 위한 무선충전 송신기나 카트 리더기로 사용하게 되면 이 송신부를 통해 스마트 폰을 충전함을 물론 결재와 정보의 전송을 동시에 할 수 있게 되어 편리하다. 예를 들어 일반 음식점에서 도 2에서 구현한 송신기(400)를 각 자리마다 사용하게 되면 사용자의 스마트 폰을 충전시킴은 물론 결제도 한 자리에서 가능하고 또한 업소에서 제공되는 메뉴나 기타의 정보를 전송할 수 있어서 업소에서는 별도의 전자 메뉴판 등이 필요 없게 되고 계산대에서의 복잡함을 없앨 수 있다. 또한 제품을 전시하는 전시장이나 상점에서 고객에게 정보를 전달하거나 광고를 위해서 사용하는 정보 디스플레이기기 혹은 RFID 태그, 바코드, QR코드 등을 사용하게 되는데, 본 발명에서 제시한 무선 충전 시스템의 송신부와 수신부를 활용하게 되면 많은 양의 정보를 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다. 도 5에서 무선 충전 시스템의 송신부에 오디오 앰프와 스피커를 결합하고 송신부에 공급되는 전력을 네트워크 선을 통해서 전달하고 송신기를 방수 처리하게 되면 이 송신부를 야외업소에서도 개별적으로 활용하여 고객의 자리마다 개별적인 음악을 즐기게 할 수 있고 날씨와 상관없이 이용이 가능하게 된다.
여기에 더하여 도 7은 무선충전 수신부를 스마트 폰과 결합하여 무선충전 송신부에 올려 놓은 예를 보여주고 있는데, 무선충전의 수신부에 소형의 기능성 카드를 삽입할 수 있는 슬라이드 홈을 채용하여 사용자가 원하는 기능의 카드로 교체 채용하여 사용할 수 있도록 설계하여 사용자의 편의성을 증대할 수 있게 된다.
도 8 부터 도 11까지 무선 충전 송신부에 배터리와 수신기 등을 결합한 것을 보여주는데, 이러한 기기를 이용하면 무선 충전 수신기를 스마트 폰에 합체하여 소지하고 다니지 않는 사람들도 이 기기를 이용하여 유선 충전을 할 수 있고 서비스를 제공하는 업소의 운영자의 경우에도 도8에서 도 11까지 설명한 기기를 운용하게 되면 송수신판이 기본적으로 연결된 선이 없기 때문에 기기에 전기 공급을 위한 별도의 전기설비를 할 필요가 없고 하나의 송신기로 다중의 송수신기(Transceiver)를 충전할 수 있어서 관리에 있어서 용이하다. 또한 방수 처리된 송수신기를 이용하는 경우에 실외의 날씨에 관계없이 조명이나 전열기 등의 전력 공급기기로 활용이 가능하다.
도 1 : 스마트 폰과 독립적으로 존재하는 무선 충전 시스템의 수신부를 합체 기구
물(110)을 이용하여 스마트 폰과 합체하여, 전력 송신부(100)와 함께 사용
하는 경우의 구성 예
100 : 무선 충전 시스템의 전력 송신부.
110 : 무선 충전 시스템의 수신부(120)과 스마트 폰을 합체시키는 합체 기구물.
120 : 무선 충전 시스템의 수신부.
121 : 무선 충전 시스템의 수신부(120)내에 구현된 수신 전력 처리부.
122 : 무선 충전 시스템의 수신부 내에 구현되어 수신부와 합체된 스마트 폰이나
모바일 기기를 충전하는 충전 회로.
123 : 무선 충전 시스템의 수신부 내에 구현된 NFC 디바이스 부.
124 : NFC(Near Field Communication) 디바이스가 외부와 통신을 위해 사용하는
안테나 부.
125 : 무선 충전 시스템의 수신부가 합체된 스마트 폰이나 모바일 기기와 유선 통
신을 위해 구현한 입출력 브릿지.
126 : 무선 충전 시스템의 수신부에서 암호화를 담당하는 부분.
127 : 무선 충전 시스템의 수신부에 구현된 무선 오디오 전송부.
130 : 무선 충전 시스템의 수신부와 합체 기구물을 통해서 합체되는 스마트 폰
이나 모바일 기기.
도 2 : 도 1에서 무선 충전 시스템의 전력 송신부(100)에 NFC 디바이스와 유선,무
선 통신 디바이스를 구현하여 무선 충전 기능을 수행하고 NFC 디바이스를
통한 데이터 송수신 그리고 유무선 네트워크 디바이스를 통해 통신이 가능한
무선 충전 시스템의 전력 송신부 상세.
200 : 무선 충전 시스템의 송신부(201)에 기구물이 합체된 무선 충전 송신기.
201 : 무선 충전 시스템의 송신부.
210 : 무선 충전 시스템에서 전력 송신과 통신을 위해 사용하는 코일부.
211 : 전력 송신과 통신을 위한 코일과의 인터페이스 통로.
212 : NFC 디바이스가 외부 기기와 데이터를 주고 받기 위해 사용하는 코일부.
213 : NFC 디바이스와 코일과의 인터페이스 통로.
220 : 코일부에 전류를 공급하고 감지하는 부분.
230 : 코일에 공급하는 전류를 제어하고 통신 신호를 제어하는 부분.
240 : 무선 충전 시스템 전체를 제어하는 마이컴.
241 :
250 : NFC 디바이스에서 입출력 되는 데이터를 암호화하는 부분.
260 : 무선 충전 송신기가 원격지의 외부와 통신을 하기 위한 네트워크 디바이스.
261 : 외부와의 유무선 통신로.
270 : 송신부 내부에 전력을 분배 공급하는 부분.
271 : 외부에서 전력이 입력되는 입력 통로.
280 : 송신부의 외부와 데이터를 주고 받기 위해 구현된 NFC디바이스.
281 : NFC 디바이스가 외부와 직접 통신을 하는 통로.
도 3 :무선충전 시스템의 수신부에 NFC IC를 채택한 경우 카드정보 구성과 관리 예.
300 : 스마트 폰 내에 저장된 카드 정보의 구조와 구성 예
310 : 카드 발행 회사.
320 : 카드 사용자
330 : 카드 정보의 관리 체계 변경이나 설정을 위한 최상위 패스워드 입력 패스.
340 : 사용자가 카드를 사용하기 위해 개별 디렉터리에 접근할 때 입력하는 개별
패스워드들.
350 : 카드 정보가 저장된 디렉터리 전체.
351 : 개별적으로 기능이나 성질(Property)이 정의된 카드 정보 디렉터리.
360 : 개별 디렉터리에 설정할 수 있는 Property(성질) 태그(Tag)들.
361 : Property 태그 전체.
도 4 : NFC 디바이스가 채택된 무선충전 시스템의 송신부와 수신부의 상호 접근 시
의 구성과 상호 교환하는 패킷(Packet)의 구성 예.
400 : 카드 발급사.
401 : 송신부를 제어하는 주 제어기인 HOST와 카드사 간의 통신로로 사용자의 카
드 정보에 추가되어져 온 사용 정보( Usage Property)를 포함하여 카드사에
승인을 요청하는 패킷을 전송하는 통신로.
402 : 무선 충전 시스템의 송신부와 수신부 간에 패킷 타입 A와 C를 교환하는
통신로
403 : 카드사에서 수신 패킷에 포함된 사용자의 요구에 따라서 추가적으로 외부에
사용자의 요청을 알리기 위한 통신로로 외부기관의 예로는 수사기관, 보
험사, 공공기관 등.
410 : NFC 디바이스가 채택된 무선 충전 시스템의 송신부와 이를 제어하고 외부와
통신을 제어하는 HOST가 결합된 시스템.
411 : NFC 디바이스가 채택된 무선 충전 시스템의 송신부.
412 : 무선 충전 시스템의 송신부를 제어하고 외부와 통신을 제어하는 HOST
413 : 주로 패킷 타입 A와 C가 교환되는 통신로. 마이컴과 네트웍 디바이스를
통한 통신과 NFC 디바이스와 직접하는 통신하는 두가지 방법이 선택적으로
사용되는 통신로.
414 : 송신부에 구현된 NFC 디바이스.
420 : NFC 디바이스가 구현된 무선 충전 시스템의 수신부
421 : 수신부 내의 NFC 디바이스.
422 : 수신부와 기구물을 이용하여 합체되는 스마트 폰.
도 5 : 도 2에서 오디오 앰프와 스피커를 추가하여 NFC 디바이스를 통해 입력된 오
디오 데이터를 실행할 수 있도록 구현한 무선 충전 시스템의 송신기 예.
500 : NFC 디바이스를 채택하고 오디오 파일을 재생하는 기능이 구현된 무선 충전
시스템의 송신기.
511 : NFC 디바이스와 오디오 앰프 그리고 스피커가 구현된 무선 충전 시스템의
송신부.
520 : 스피커.
530 : 오디오 출력 증폭 앰프.
540 : 원격지와의 통신을 위한 네트워크 디바이스의 통신로에 전력을 공급하는 전력선이 결합되어 한 선으로 전력의 공급과 외부와의 통신이 가능한 PoE(Power over
Ethernet) 통신로.
도 6 : 무선 충전 시스템의 송신부가 테이블에 삽입된 예.
600 : 수신기와 송신기의 자기 결합의 효율을 높이기 위해 무선 충전 수신가 놓여
야 할 위치를 알 수 있도록 코일의 위치가 인쇄된 테이블의 윗면 덮개.
610 : 테이블에 삽입 또는 매립되는 무선 충전 시스템의 송신기.
620 : 무선 충전 시스템의 송신부가 삽입 또는 매립될 수 있도록 테이블의 하단
판에 파여진 홈.
630 : 테이블의 하단 판.
640 : 삽입 또는 매립되는 송신기 내의 코일이 위치하는 곳을 나타내는 표시.
650 : 삽입 또는 매립되는 송신기가 차지하는 영역을 나타내는 표시.
도 7 : 무선 충전 시스템의 실제 사용 예.
700 : 무선 충전 시스템의 송신부가 포함된 송신기.
710 : 스마트 폰과 합체를 위해 무선 충전 시스템의 수신부를 포함하는 기구물.
720 : 무선 충전 시스템의 수신부와 합체된 스마트 폰.
730 : 다양한 기능을 가진 소형 카드.
740 : 기능성 소형 카드가 무선 충전 시스템의 수신부와 스마트 폰이 합체 되도록
하는 기구물에 구현된 카드 홀더.
도 8 : 도 8은 도 2에서 설명하고 있는 무선 충전 시스템의 송신부에 별도의 유선
충전회로와 재 충전이 가능한 배터리를 포함하는 송신부의 예
810 : 무선 충전 시스템의 송신부
820 : 입력되는 전력을 내부에 분배 공급하는 회로 부분.
830 : 820에서 전력을 공급받아서 외부의 기기를 유선으로 충전하기 위한 회로.
840 : 송신부의 외부에서 전원의 공급이 없는 상태에서도 송신기가 외부기기를
충전함에 있어서 무선 충전 및 유선 충전을 수행할 수 있도록 결합된 재충
전이 가능한 배터리.
851 : 송신기 내부에 전원을 공급하는 입력(Power Input Path).
861 : 외부 기기를 유선으로 충전하기 위해 외부로 전력을 내보내는 출력(Power
Output Path).
도 9 : 도 8의 그림에 도 1의 그림에서 121,과 122가 하는 기능을 결합한 그림.
900 : 무선 충전 시스템의 송수신기(Transceiver).
외부기기를 유선과 무선으로 충전을 할 수 있고 외부에서 전원 공급이 없는
상태에서도 외부기기를 유무선으로 충전을 할 수 있도록 내부에 배터리를
내장하고 있으며 외부에서 공급되는 전원이 유선이 아닌 무선으로도 가능한
송수신기.
910 : 도 1의 122와 도 8의 830의 기능을 할 수 있도록 설계된 충전 회로.
920 : 상기 도 1에서 설명하고 있는 전력 수신을 위한 무선충전 시스템의 수신부.
도 10 : 도 9의 송수신기(900)를 하나 이상 내장한 송수신판(Transceiving plate)의 구성도.
1000 : 송수신 판의 윗면 커버(Cover)
1010 : 무선 충전 송수신기(Transceiver).
1020 : 송수신기가 내장될 위치.
1030 : 송수신 판의 아랫면 커버(Cover).
1040 : 송수신 판의 윗면 커버에 인쇄된 전력 송신점(Transmitting spot).
1050 : 송수신 판의 윗면 커버에 인쇄된 전력 송신 영역(area).
1060 : 무선 충전 송수신기의 송신과 수신의 방향을 설명하는 그림.
도 11 : 무선 충전 송수신기(Transceiver)를 데이지체인(Daisy Chain)으로 구성하
여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우의 그림(1100)과 실
제 송신기와 송수신기를 적층하여 저장하는 방식을 설명하는 예(1150).
1100 : 유선 전력 입력 송신기와 무선 충전 송수신기(Transceiver)를 데이지체인
으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기 내부의 배터리를 충전하
는 경우의 설명도.
1110 : 배터리를 내장한 무선 충전 송수신기(Transceiver)를 내장한 송수신
판 (Transceiving plate)
1120 : 무선 충전 송수신판(Transceiver)위에 인쇄된 송신점(Transmitting spot).
1130 : 무선 충전 송수신판 위에 인쇄된 송신 영역.
1140 : 유선 전력입력 송신기.
1150 : 하나의 유선 전력입력 송신기 위에 적층해서 비치하여 첫번째 송수신기
부터 N번째 송수신기까지 하나의 송신기로 충전이 가능한 것을 설명하는
그림.
도 12 : 무선 충전 송수신기를 도 11의 1150과 같이 적층하여 저장하여 하나의
송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우의 충전 순서도.
1210 : 송신기에서 송수신기 #1의 존재 여부를 판단하는 단계.
1211 : 송수신기 #1의 존재를 확인하고 송수신기 #1을 충전하는 단계.
1220 : 송수신기 #1의 충전 상태를 확인하는 단계.
1230 : 송수신기 #2의 충전 상태가 일정수준 이상인지를 확인하는 단계.
1240 : 송수신기 #N의 충전 상태가 일정수준 이상인지를 확인하는 단계.
1250 : 송수신기 #1의 충전 상태가 일정수준 이상인 경우 송수신기 #2의 존재 여
부를 확인하는 단계.
1260 : 송수신기 #2의 존재를 확인하고 #2를 충전하는 단계.
1270 : 송수신기 #1의 충전 상태가 일정수준 이하로 떨어지는 경우에 송수신기 #2
의 충전을 중단하는 단계.
1280 : 송수신기 #1이 #2를 충전함에 따라서 #1의 충전량이 줄어들게 되는데 일정
수준 이하로 줄어드는지를 확인하는 단계.
물(110)을 이용하여 스마트 폰과 합체하여, 전력 송신부(100)와 함께 사용
하는 경우의 구성 예
100 : 무선 충전 시스템의 전력 송신부.
110 : 무선 충전 시스템의 수신부(120)과 스마트 폰을 합체시키는 합체 기구물.
120 : 무선 충전 시스템의 수신부.
121 : 무선 충전 시스템의 수신부(120)내에 구현된 수신 전력 처리부.
122 : 무선 충전 시스템의 수신부 내에 구현되어 수신부와 합체된 스마트 폰이나
모바일 기기를 충전하는 충전 회로.
123 : 무선 충전 시스템의 수신부 내에 구현된 NFC 디바이스 부.
124 : NFC(Near Field Communication) 디바이스가 외부와 통신을 위해 사용하는
안테나 부.
125 : 무선 충전 시스템의 수신부가 합체된 스마트 폰이나 모바일 기기와 유선 통
신을 위해 구현한 입출력 브릿지.
126 : 무선 충전 시스템의 수신부에서 암호화를 담당하는 부분.
127 : 무선 충전 시스템의 수신부에 구현된 무선 오디오 전송부.
130 : 무선 충전 시스템의 수신부와 합체 기구물을 통해서 합체되는 스마트 폰
이나 모바일 기기.
도 2 : 도 1에서 무선 충전 시스템의 전력 송신부(100)에 NFC 디바이스와 유선,무
선 통신 디바이스를 구현하여 무선 충전 기능을 수행하고 NFC 디바이스를
통한 데이터 송수신 그리고 유무선 네트워크 디바이스를 통해 통신이 가능한
무선 충전 시스템의 전력 송신부 상세.
200 : 무선 충전 시스템의 송신부(201)에 기구물이 합체된 무선 충전 송신기.
201 : 무선 충전 시스템의 송신부.
210 : 무선 충전 시스템에서 전력 송신과 통신을 위해 사용하는 코일부.
211 : 전력 송신과 통신을 위한 코일과의 인터페이스 통로.
212 : NFC 디바이스가 외부 기기와 데이터를 주고 받기 위해 사용하는 코일부.
213 : NFC 디바이스와 코일과의 인터페이스 통로.
220 : 코일부에 전류를 공급하고 감지하는 부분.
230 : 코일에 공급하는 전류를 제어하고 통신 신호를 제어하는 부분.
240 : 무선 충전 시스템 전체를 제어하는 마이컴.
241 :
250 : NFC 디바이스에서 입출력 되는 데이터를 암호화하는 부분.
260 : 무선 충전 송신기가 원격지의 외부와 통신을 하기 위한 네트워크 디바이스.
261 : 외부와의 유무선 통신로.
270 : 송신부 내부에 전력을 분배 공급하는 부분.
271 : 외부에서 전력이 입력되는 입력 통로.
280 : 송신부의 외부와 데이터를 주고 받기 위해 구현된 NFC디바이스.
281 : NFC 디바이스가 외부와 직접 통신을 하는 통로.
도 3 :무선충전 시스템의 수신부에 NFC IC를 채택한 경우 카드정보 구성과 관리 예.
300 : 스마트 폰 내에 저장된 카드 정보의 구조와 구성 예
310 : 카드 발행 회사.
320 : 카드 사용자
330 : 카드 정보의 관리 체계 변경이나 설정을 위한 최상위 패스워드 입력 패스.
340 : 사용자가 카드를 사용하기 위해 개별 디렉터리에 접근할 때 입력하는 개별
패스워드들.
350 : 카드 정보가 저장된 디렉터리 전체.
351 : 개별적으로 기능이나 성질(Property)이 정의된 카드 정보 디렉터리.
360 : 개별 디렉터리에 설정할 수 있는 Property(성질) 태그(Tag)들.
361 : Property 태그 전체.
도 4 : NFC 디바이스가 채택된 무선충전 시스템의 송신부와 수신부의 상호 접근 시
의 구성과 상호 교환하는 패킷(Packet)의 구성 예.
400 : 카드 발급사.
401 : 송신부를 제어하는 주 제어기인 HOST와 카드사 간의 통신로로 사용자의 카
드 정보에 추가되어져 온 사용 정보( Usage Property)를 포함하여 카드사에
승인을 요청하는 패킷을 전송하는 통신로.
402 : 무선 충전 시스템의 송신부와 수신부 간에 패킷 타입 A와 C를 교환하는
통신로
403 : 카드사에서 수신 패킷에 포함된 사용자의 요구에 따라서 추가적으로 외부에
사용자의 요청을 알리기 위한 통신로로 외부기관의 예로는 수사기관, 보
험사, 공공기관 등.
410 : NFC 디바이스가 채택된 무선 충전 시스템의 송신부와 이를 제어하고 외부와
통신을 제어하는 HOST가 결합된 시스템.
411 : NFC 디바이스가 채택된 무선 충전 시스템의 송신부.
412 : 무선 충전 시스템의 송신부를 제어하고 외부와 통신을 제어하는 HOST
413 : 주로 패킷 타입 A와 C가 교환되는 통신로. 마이컴과 네트웍 디바이스를
통한 통신과 NFC 디바이스와 직접하는 통신하는 두가지 방법이 선택적으로
사용되는 통신로.
414 : 송신부에 구현된 NFC 디바이스.
420 : NFC 디바이스가 구현된 무선 충전 시스템의 수신부
421 : 수신부 내의 NFC 디바이스.
422 : 수신부와 기구물을 이용하여 합체되는 스마트 폰.
도 5 : 도 2에서 오디오 앰프와 스피커를 추가하여 NFC 디바이스를 통해 입력된 오
디오 데이터를 실행할 수 있도록 구현한 무선 충전 시스템의 송신기 예.
500 : NFC 디바이스를 채택하고 오디오 파일을 재생하는 기능이 구현된 무선 충전
시스템의 송신기.
511 : NFC 디바이스와 오디오 앰프 그리고 스피커가 구현된 무선 충전 시스템의
송신부.
520 : 스피커.
530 : 오디오 출력 증폭 앰프.
540 : 원격지와의 통신을 위한 네트워크 디바이스의 통신로에 전력을 공급하는 전력선이 결합되어 한 선으로 전력의 공급과 외부와의 통신이 가능한 PoE(Power over
Ethernet) 통신로.
도 6 : 무선 충전 시스템의 송신부가 테이블에 삽입된 예.
600 : 수신기와 송신기의 자기 결합의 효율을 높이기 위해 무선 충전 수신가 놓여
야 할 위치를 알 수 있도록 코일의 위치가 인쇄된 테이블의 윗면 덮개.
610 : 테이블에 삽입 또는 매립되는 무선 충전 시스템의 송신기.
620 : 무선 충전 시스템의 송신부가 삽입 또는 매립될 수 있도록 테이블의 하단
판에 파여진 홈.
630 : 테이블의 하단 판.
640 : 삽입 또는 매립되는 송신기 내의 코일이 위치하는 곳을 나타내는 표시.
650 : 삽입 또는 매립되는 송신기가 차지하는 영역을 나타내는 표시.
도 7 : 무선 충전 시스템의 실제 사용 예.
700 : 무선 충전 시스템의 송신부가 포함된 송신기.
710 : 스마트 폰과 합체를 위해 무선 충전 시스템의 수신부를 포함하는 기구물.
720 : 무선 충전 시스템의 수신부와 합체된 스마트 폰.
730 : 다양한 기능을 가진 소형 카드.
740 : 기능성 소형 카드가 무선 충전 시스템의 수신부와 스마트 폰이 합체 되도록
하는 기구물에 구현된 카드 홀더.
도 8 : 도 8은 도 2에서 설명하고 있는 무선 충전 시스템의 송신부에 별도의 유선
충전회로와 재 충전이 가능한 배터리를 포함하는 송신부의 예
810 : 무선 충전 시스템의 송신부
820 : 입력되는 전력을 내부에 분배 공급하는 회로 부분.
830 : 820에서 전력을 공급받아서 외부의 기기를 유선으로 충전하기 위한 회로.
840 : 송신부의 외부에서 전원의 공급이 없는 상태에서도 송신기가 외부기기를
충전함에 있어서 무선 충전 및 유선 충전을 수행할 수 있도록 결합된 재충
전이 가능한 배터리.
851 : 송신기 내부에 전원을 공급하는 입력(Power Input Path).
861 : 외부 기기를 유선으로 충전하기 위해 외부로 전력을 내보내는 출력(Power
Output Path).
도 9 : 도 8의 그림에 도 1의 그림에서 121,과 122가 하는 기능을 결합한 그림.
900 : 무선 충전 시스템의 송수신기(Transceiver).
외부기기를 유선과 무선으로 충전을 할 수 있고 외부에서 전원 공급이 없는
상태에서도 외부기기를 유무선으로 충전을 할 수 있도록 내부에 배터리를
내장하고 있으며 외부에서 공급되는 전원이 유선이 아닌 무선으로도 가능한
송수신기.
910 : 도 1의 122와 도 8의 830의 기능을 할 수 있도록 설계된 충전 회로.
920 : 상기 도 1에서 설명하고 있는 전력 수신을 위한 무선충전 시스템의 수신부.
도 10 : 도 9의 송수신기(900)를 하나 이상 내장한 송수신판(Transceiving plate)의 구성도.
1000 : 송수신 판의 윗면 커버(Cover)
1010 : 무선 충전 송수신기(Transceiver).
1020 : 송수신기가 내장될 위치.
1030 : 송수신 판의 아랫면 커버(Cover).
1040 : 송수신 판의 윗면 커버에 인쇄된 전력 송신점(Transmitting spot).
1050 : 송수신 판의 윗면 커버에 인쇄된 전력 송신 영역(area).
1060 : 무선 충전 송수신기의 송신과 수신의 방향을 설명하는 그림.
도 11 : 무선 충전 송수신기(Transceiver)를 데이지체인(Daisy Chain)으로 구성하
여 하나의 송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우의 그림(1100)과 실
제 송신기와 송수신기를 적층하여 저장하는 방식을 설명하는 예(1150).
1100 : 유선 전력 입력 송신기와 무선 충전 송수신기(Transceiver)를 데이지체인
으로 구성하여 하나의 송신기로 다중의 송수신기 내부의 배터리를 충전하
는 경우의 설명도.
1110 : 배터리를 내장한 무선 충전 송수신기(Transceiver)를 내장한 송수신
판 (Transceiving plate)
1120 : 무선 충전 송수신판(Transceiver)위에 인쇄된 송신점(Transmitting spot).
1130 : 무선 충전 송수신판 위에 인쇄된 송신 영역.
1140 : 유선 전력입력 송신기.
1150 : 하나의 유선 전력입력 송신기 위에 적층해서 비치하여 첫번째 송수신기
부터 N번째 송수신기까지 하나의 송신기로 충전이 가능한 것을 설명하는
그림.
도 12 : 무선 충전 송수신기를 도 11의 1150과 같이 적층하여 저장하여 하나의
송신기로 다중의 송수신기를 충전하는 경우의 충전 순서도.
1210 : 송신기에서 송수신기 #1의 존재 여부를 판단하는 단계.
1211 : 송수신기 #1의 존재를 확인하고 송수신기 #1을 충전하는 단계.
1220 : 송수신기 #1의 충전 상태를 확인하는 단계.
1230 : 송수신기 #2의 충전 상태가 일정수준 이상인지를 확인하는 단계.
1240 : 송수신기 #N의 충전 상태가 일정수준 이상인지를 확인하는 단계.
1250 : 송수신기 #1의 충전 상태가 일정수준 이상인 경우 송수신기 #2의 존재 여
부를 확인하는 단계.
1260 : 송수신기 #2의 존재를 확인하고 #2를 충전하는 단계.
1270 : 송수신기 #1의 충전 상태가 일정수준 이하로 떨어지는 경우에 송수신기 #2
의 충전을 중단하는 단계.
1280 : 송수신기 #1이 #2를 충전함에 따라서 #1의 충전량이 줄어들게 되는데 일정
수준 이하로 줄어드는지를 확인하는 단계.
본 발명을 실시하기 위하여 도 1을 설명하면 다음과 같다. 도 1에서 보듯이 무선 충전 시스템의 구성은 송신부(100), 수신부(120), 충전하려는 기기(130)로 이루어지고 여기서 수신부(120)는 합체 기구물(110)에 우선 고정이 되고 이 합체된 기구물에 스마트 폰을 하나로 합체할 수 있도록 케이스 형태(110)로 설계하여 합체를 해서 사용하게 된다. 수신부(120)는 기본적으로 수신부 코일과 정류회로(121) 그리고 충전을 위한 회로(122)로 구성되는 것이 기본적인 구성이 되겠다. 해결하려는 과제에서 설명하였듯이 용도의 개발과 사용자의 불편을 해소하고 스마트 카드의 도용을 방지하기 위해서 도 1에서 무선 충전 시스템의 수신부(120)에 NFC 디바이스(123)를 결합하고 스마트 폰(130)에서 직접 제어하기 위하여 중간에 입출력 브릿지(125)를 결합한다. 이 브릿지의 역할은 스마트 폰에서 제어를 위해 사용하는 통신 규격과 칩이 받아들이는 통신 규격이 다른 경우에 이를 맞추어 주고 기타의 제어 신호를 발생시키기 위해서 사용한다.
도 2는 상기에서 설명한 수신부에 NFC 디바이스가 결합된 제품과 함께 사용되는 송신부에 NFC 디바이스를 결합하여 무선 충전을 위한 전력의 송신과 카드리더기로 활용이 가능한 송신부를 나타내고 있다.
일반적인 카드 사용자의 경우에 다양한 종류의 카드를 사용하고 있는데 소지한 카드의 종류가 많아서 소지가 불편할 뿐 아니라 효율적인 사용에 대해서도 잘 알지 못하는 상태에서 사용하는 경우가 많다 이런 문제점을 해결하기 위해 도 1에서 도 1에서 보듯이 수신부(120)에 NFC 디바이스(123)와 코일(124)을 채용하고 여기에 암호화를 위해서 암호화 칩(126) 등을 채용하여 스마트 폰 상에서 이 NFC 디바이스(123)를 직접 제어를 하게 하고 필요한 카드 정보를 스마트 폰에서 NFC 디바이스로 전송하여 사용하고 NFC 디바이스를 통해서 외부에서 읽어 들인 정보를 스마트 폰으로 받아들여서 관리를 하게 하면 많은 양의 카드 정보를 관리할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이 문제 있는 카드가 사용되는 경우, 카드 발급사나 카드 서비스 대행사가 구축한 자제적인 데이터 베이스와 비교 검색하여 공공기관에 통보하거나 결재 거부하는 수동적인 서비스를 카드의 원 소지자가 미리 정하여 카드 사용시에 카드 정보와 함께 카드사나 카드 서비스 대행사에 전송하는 정보를 바탕으로 보다 적극적으로 카드 소유자의 요구나 요청을 수용하여 서비스하고, 카드사는 카드 사용자에게 카드 관련한 유익한 정보와 필요한 광고를 카드 사용자에게 전달하기 위해, 우선 도 3 에서 카드관련 정보를 관리함에 있어서 그 구성이나 설정이 모두 다르고 접근 패스워드(340)가 모두 다른 숨겨진 디렉터리(351)에 카드 관련 정보를 저장하게 하고 사용자가 카드 관련 정보를 접근할 때에 각각의 숨겨진 디렉터리를 각각 다른 패스워드로 접근하도록 하여 개별적으로 사용 가능하도록 설계한다. 이렇게 설계하여 숨겨진 개별적인 디렉터리에서 관리되는 카드 관련 정보의 성격이나 접근 권한 그리고 결재한도 등을 차별적으로 설정하여 사용하게 한다. 최종적으로 디렉터리의 구성이나 권한의 변경 또는 전체적인 설정의 변경을 위한 접근은 사용자(320)와 카드의 발급사(310)가 동시에 패스워드를 입력해야만 접근이 가능하도록 설계하여 NFC 기능이 내장된 수신부(120)를 카드 발급사에 가져가서 사용자 인증을 받은 후에만 전반적인 설정의 변경이 가능하도록 하여 사용자의 원치 않는 상황에서의 정보의 유출을 최소화 할 수 있게 한다. 도 3은 숨겨진 디렉터리의 관리와 사용상의 방법을 설명하고 있다. 개별 디렉터리(351)에는 개별적으로, 프로퍼티(Property)라는 서로 다른 성질이나 특성들(361) 중에서 개별 디렉터리를 어떻게 관리할 것인지를 정하여 단수나 복수의 프로퍼티 들을 디렉터리(351)에 할당하여 사용 설정을 한다. 서로 다른 이러한 디렉터리 들에 대한 접근은 서로 다른 패스워드(340)로 접근하도록 하여 사용 목적이나 상황에 따라서 그에 맞는 디렉터리 만을 표시하여 사용 가능한 카드나 그 카드의 한도 등을 달리하여 사용하도록 한다. 디렉터리에 대한 운영이나 설정 등에 관한 정책(Policy)를 변경하는 경우에는 반드시 카드 발급사에서 발급사와 사용자가 공동으로 패스워드(330)를 일부분씩 분할하여 입력해야만 관리 정책을 변경할 수 있도록 수퍼 패스워드(330)로 관리한다. 수퍼 패스워드의 경우 사용자는 카드사가 관리하고 있는 수퍼 패스워드 중의 일부분을 모르기 때문에 도난이나 강압적인 상황에서의 피해를 막을 수 있다.
이 개별적인 디렉토리에 부여할 수 있는 프로퍼티(Property)들의 예로는 기본정보 디스플레이, 제한된 정보 디스플레이, 부분 정보 디스플레이, 카드 한도 축소, 디스플레이 시에 사용자 추적요청, 카드 사용시에 공공기관 통보 요청, 긴급 지원 요청, 카드 사용시에 사용자 정보 요구 요청, 결제 지연 요청, 결제 거부 요청, 추가적인 인증 요청 등이 있다.
도 2는 상기한 바와 같이 무선 충전 시스템의 송신부에 NFC 디바이스를 채택하여 스마트 카드 리더기의 역할을 겸할 수 있도록 구성된 것으로 이를 활용하여 도 4에서 보듯이 송신부(411)와 수신부(420)를 충전과 카드사용을 위해 구성하는 경우에 각 통신로(401,402,403,413)에서 교환되는 정보 패킷의 구조를 도 4의 상단에서 설명하고 있듯이 타입 A,B,C 형태로 구성하고 암호화 하여 교환을 하도록 하여, 사용자가 결제를 위해서 카드 정보가 있는 디렉터리를 열고 결제를 하는 경우 카드 정보 이외에 디렉터리의 설정된 정보가 전송되는 패킷에 결합되어 함께 전송되도록 하여 사용자의 추가적인 서비스 요청이 카드사에 전달되게 되고 상기 미리 설정된 사용자 요청정보를 활용하여 카드사는 추가적인 서비스를 하도록 하여 카드 사용에 있어서 사용자 편리성과 보안성을 높이게 된다. 우선 사용자는 도 3에서 설명한 방식으로 관리나 사용에 대한 정책(Policy)를 정하여 디렉터리를 설정하고 패킷 타입 A로 리더기(411)에 정보를 전달하고 이를 받은 호스트(412)는 이 패킷을 가공하여 타입 B형태로 카드사에 전달하게 된다. 이를 받은 카드사는 수신한 패킷 상의 Usage Property(360)을 분석하여 사용자의 요청을 처리한다. 그리고 송신부(410)에서 호스트(412)는 수신부(420)의 사용자에게 정보를 전달하여 수신부의 스마트 폰(422)이 정보 디스플레이로 역할을 하도록 하기 위해 전달하는 패킷을 타입 C로 만들어 전달하여 전달하게 되면 수신부의 스마트 폰은 이 패킷 내의 데이터를 가공하여 디스플레이 하여 사용자에게 보여준다. 필요에 따라서 각 패킷의 부분은 비어있는 형태로도 전달을 하게 되고 새로운 형태의 패킷을 만들기도 하는데 어떠한 경우든 결재 관련하여 카드 정보가 전송되는 경우에는 송신부나 수신부 내에 있는 암호화를 담당하는 부분에서 암호화하여 패킷이 비어있는지 데이터가 있는지 알 수 없도록 만든다. 그리고 카드의 발급과 사용의 순서는 우선 사용자의 신청이 있을 시에 카드 발급 신청자는 카드사와 우선 수퍼 패스워드를 분할하여 각자 부분소유하고 디렉터리 운영 정책을 합의하여 정한다. 그 후에 카드 정보를 다운로드하여 카드를 발급받고 사용하는 순서에 따르게 된다.
도 5는 무선 충전과 대금 결재를 동시에 수행하고 부가적으로 NFC 디바이스를 통해서 입력되는 오디오 파일을 재생할 수 있도록 앰프(530)과 스피커(520)을 결합한 송신부(511)을 나타내고 있다. 무선 충전 장지의 송신기(500)는 외부와 공기 등의 출입이 완전 차단되도록 방수설계를 하고, 전력을 공급하기 위한 전선과 통신을 위한 네트워크 케이블은 하나로 합체하여 하나의 네트워크 케이블(540)로 전력까지 공급할 수 있도록 PoE(Power over Ethernet) 기능을 결합하여 제작한다. 상기의 기능을 결합하면 무선충전 송신기(500)를 방수 설계하기가 용이하고 송신부에 두 개의 선을 연결해야 하는 제품보다 편리하고 실외에서 사용이 가능하다.
이러한 무선 충전 시스템의 송신기(500)의 산업상 이용 가능성을 높이기 위해서
도 6에서 보듯이 테이블의 하단 판(630)에 송신기를 내장할 수 있는 홈(620)을 파고 여기에 송신기를 매립한 후에 윗면 커버(600)를 덮는다. 이 윗면 커버에는 사용자가 스마트 폰을 어느 위치에 놓아야 하는지를 나타내는 표시(640)와 영역(650)을 인쇄하여 사용자가 알아보기 쉽게 만든다.
도 7은 스마트 폰(720)에 무선충전의 수신부(710)를 합체하여 송신부(700)에 거취 하여 사용하는 구조를 보여준다. 수신부(710)에 소형의 기능성 카드(730)등을 장착할 수 있도록 카드 홀더(740)를 만들어서 기능성 카드를 끼워 고정할 수 있도록 기구물을 설계하여 사용자가 원하는 기능성 카드로 교체가 가능하도록 만든다. 이러한 기능성 카드의 종류는 향기 카드, 진단 시약 카드, 메모리 카드 등이 있다.
도 8은 도2에서 설명하고 있는 무선 충전 시스템의 송신부에 외부기기를 유선으로도 충전할 수 있도록 송신기 내부의 전력을 공급받아 외부 기기에 전력을 공급하는 회로를 결합하고, 여기에 다시 송신부(810)에 입력되는 전력이 없는 상태에서도 무선 충전과 유선 충전 기능을 수행할 수 있도록 재 충전이 가능한 배터리를 추가적으로 결합한 것을 보여주고 있다.
도 9는 도 8에서 송신부(810)에 외부에서 유선으로 전력을 공급받아 기기를 구동하고 외부기기를 충전하는 기능 외에 전력의 무선 수신을 위하여 무선 수신부(920)를 결합한 송수신부(900)를 설명하고 있다. 이는 무선 송신과 수신을 모두 수행하기 때문에 송수신부(Transceiver)라고 표현한다.
도 10은 도 9의 송수신부(900)가 사출물 윗면커버(1000)와 사출물 아랫면커버(1030)
사이에 내장하여 송수신판(Transceiving plate)를 구성하는 방법을 설명하고 있다.
송수신부(1010)가 내장하고 있는 배터리는 송수신부가 둘 이상이 되면 상호 공유
되도록 설계한다. 1060은 송수신부(1010)의 송신과 수신 방향을 설명하고 있다. 아
래 방향에서 수신을 하고 위 방향으로 송신을 하게 된다.
도 11은 도 10에서 설명한 송수신판(Transceiving plate)을 하나의 송신기(1140)로 N개의 송수신판을 충전하는 방법을 설명하고 있다. 업소 등에서 이러한 송수신판을 사용하는 경우에 많은 수의 송수신판을 사용하게 되는데 이러한 송수신판을 개별적으로 하나씩 충전을 해서 사용하게 되면 매우 불편하기 때문에 하나의 송신기(1140)로 충전할 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 도 11에서 1100은 하나의 송신기로 다중의 송수신판을 충전하는 방법을 설명하고 있다. 각 송수신판을 송신기 위에 쌓아서 순차적으로 충전을 하게 된다. 1150은 하나의 송신기에 다중의 송수신판을 쌓아 놓고 충전하는 실제 모습을 설명하고 있다.
도 12는 도 11에서 설명한 송신부와 송수신판을 쌓아 놓고 충전을 하는 경우에 충전 순서를 설명하고 있다. 우선 송신기는 송수신판#1이 있는지 확인하고 충전을 시작하고 #1이 일정수준 이상이 충전이 되면 송수신판#2이 있는지 확인하고 송수신판#1은 송수신판#2를 충전하기 시작한다. 충전을 함에 따라서 송수신판#1의 충전량이
일정 수준 이하로 떨어지게 되면 송수신판#1은 송수신판#2의 충전을 중단하고 자신의 충전량이 일정수준 이상이 될 때까지 송수신판#2의 충전을 중단하다가, 일정수준 이상이 되면 다시 송수신판#2의 충전을 시작한다. 이후 송수신판#N까지 충전하는 방식은 동일하게 반복된다. 이렇게 되면 하나의 송신기로 다중의 송수신판을 충전할 수 있게 되어 관리가 용이하게 된다.
Claims (13)
- 도 1 과 같은 무선 충전 시스템에서 수신부(120)에 NFC디바이스를 결합하여 카드리더기로 사용할 수 있고 상기 NFC 디바이스를 통해서 외부에서 읽은 데이터를 스마트 폰에 전달하고 스마트 폰의 데이터를 NFC 디바이스를 통해 외부에 전달이 가능한 것을 특징으로 하는 무선충전 시스템의 수신부(120).
- 무선 충전 시스템의 수신부(120,420)로 전력을 전송하는 송신부(100)에 도 2에서와 같이 NFC 디바이스(280)를 결합하여 전력의 전송과 함께 송신부를 카드 리더기로 사용이 가능하고 데이터를 주고 받는 통신기로도 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템의 송신부(201)
- 청구항 2에서 무선충전 시스템의 송신부(201)가 도 5에서 네트워크 선(261)과 전 력의 입력선(271)을 하나로 통합하도록 PoE(Power over Ethernet)기능을 결합하여 하나의 선(540)으로 통신과 전력의 공급이 가능한 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템의 송신부(511).
- 무선 충전 시스템의 송신부(511)를 외부의 공기나 이 물질이 출입할 수 없도록 완전히 차폐하고 내부에서 발생하는 열을 송신기(500)의 기구물 만으로 방열이 될 수 있도록 설계하여 방수기능이 구현된 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템의 송신기(500).
- NFC 디바이스가 채택된 무선 충전 시스템의 수신부(120)나 스마트 폰 자체에 NFC
기능이 직접 내장한 스마트 폰을 스마트 카드로 활용하는 경우에 카드 관련 정보를 상기 도 3에서와 같이 사용자의 운용정책에 따라서 미리 설정하는 개별적인 프로퍼티가 한 개 이상 설정된 디렉터리를 서로 다른 개별적인 패스워드로 관리하여, 사용자가 입력하는 패스워드에 따라서 특정하게 가공된 카드 정보만을 가지고 있는 디렉터리를 디스플레이 하여 이용하게 하고 상기 설정된 정보를 결제 시에 카드사에 카드 정보와 함께 카드사나 서비스 대행사에 보내 결제 인증을 요청함과 아울러 상기 설정 정보에 따라서 미리 정해진 추가적인 사용자의 요청이
카드사나 서비스 대행사에서 처리되는 것이 가능하고, 카드사나 그 대행사가 사용자에게 전달하려는 정보나 광고를 상기의 송신부와 수신부를 통해 사용자의 스마트 폰에 전달하여 스마트 폰을 정보 디스플레이로 활용이 가능한 것을 특징으로 하는 카드 관리 시스템이 구현된 스마트 폰 과 컴퓨터. - 도 2에서 무선 충전 시스템의 송신기(200) 내에 회로가 구현된 송신부(201)를 위 아래로 대칭적으로 두 개를 배치하여 송신기(200)의 윗면과 아랫면 모두를 무선 충전을 위해 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 송신기(200).
- 도 6에서 무선 충전 송신기(200)가 식탁, 책상과 같은 테이블에 외부에서는 보이지 않도록 매립, 부착 또는 합체된 것을 특징으로 하는 테이블.
- 도 5에서 무선 충전 시스템의 송신부(511)에 오디오 앰프(530)와 스피커(520)를
결합하여 NFC 디바이스를 통해서 외부에서 오디오 데이터를 받아서 음을 재생할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템의 송신부(511). - 도 7에서 무선 충전 시스템의 수신부와 스마트 폰을 합체하는데 이용되는 합체 기구물(710)에 소형의 기능성 카드가 합체될 수 있도록 카드 홀더(740)가 구현된 것을 특징으로 하는 합체 기구물(710)
- 도 2에서의 무선 충전 시스템의 송신부(201)에 도8 에서와 같이 외부 기기를 유선 충전할 수 있도록 충전회로(830)를 결합하여 유선 충전과 무선 충전을 동시에 할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템의 송신부(810).
- 청구항 10에서 송신부(810)에 외부에서 전력이 공급되지 않는 상태에서도 유선 충전과 무선 충전을 할 수 있도록 재 충전이 가능한 배터리(840)이 결합된 것을 특징으로 하는 무선 충전 시스템의 송신부(810).
- 청구항 11에서 무선 충전 시스템의 송신부(810)에 무선 충전 수신부(920)를 결합하여 무선 충전의 송신과 수신이 동시에 가능한 것을 특징으로 하는 무선 충전 송수신부(900)
- 무선 충전 송수신부(900)를 하나 이상 내장하여 전력의 송신과 수신이 동시에 가능
하고, 하나의 송신기(1140)로 다중의 무선 충전 송수신판(Transceiving plate)들이
충전될 수 있도록 도 12의 충전 방식이 구현되고 방수처리가 된 것을 특징으로 하는 무선 충전 송수신판(1110).
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