KR20150104651A

KR20150104651A - Wireless power transmission management system in kitchen room

Info

Publication number: KR20150104651A
Application number: KR1020140025813A
Authority: KR
Inventors: 장원호
Original assignee: (특수법인)한국전파진흥협회
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2015-09-16

Abstract

The present invention relates to a wireless power transmission management system in a kitchen. The wireless power transmission management system includes: a power transmitter which is located in a kitchen and transmits wireless power through a transmitting antenna of a magnetic resonance method; a power receiver which has a receiving antenna resonating with the transmitting antenna of the power transmitter within a near field of the power transmitter and wirelessly receives the power from the power transmitter; and a display means which is installed in the kitchen and displays information about a charging state of the power transmitter and an access permitted area.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless power transmission management system in a kitchen,

본 발명은 가정의 주방 내에서 무선 전력 전송을 관리하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주방 내에 자기유도 방식의 무선 충전장치를 구비하고, 무선 충전 상태 및 위험성 정보를 댁내 사용자에게 알리고 사용자들이 안전하게 무선 충전 서비스를 받을 수 있도록 한 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a system for managing wireless power transmission in a kitchen of a home, and more particularly, to a system for managing a wireless power transmission in a kitchen of a home, To a wireless power transmission management system in a kitchen for receiving a wireless charging service.

최근 들어 휴대용 전자기기 및 무선형 가전제품의 사용이 크게 증가하면서, 배터리를 유선으로 충전해야 하는 번거로움을 없애기 위해 무선 전력 전송 기술 역시 빠른 속도로 발전하고 있다. 자기 유도(MI: Magnetic Induction) 방식과 자기 공진(MR: Magnetic Resonance) 방식의 무선 전력 전송 기술은 최근 시장을 주도하고 있는 무선 충전 기술이다.In recent years, the use of portable electronic devices and wireless home appliances has greatly increased, and wireless power transmission technology is also developing at a rapid pace in order to eliminate the inconvenience of charging a battery by wire. The wireless power transmission technology of magnetic induction (MI) and magnetic resonance (MR) is a wireless charging technology that is leading the market in recent years.

자기 유도 방식의 무선 충전 기술은 송신단 코일에 전류를 흘려 자기장을 발생시키고, 수신단 코일에 자기장을 유도하여 발생되는 전류로 충전을 하는 방식이다. 종래 전동 칫솔이나 면도기 등에 주로 사용되었던 충전 기술로서, 근거리 내에서 매우 높은 충전 효율을 얻을 수 있는 장점이 있다. 충전 효율이 높아 휴대폰이나 노트북 등에 무선 충전을 시도하는 등으로 개발이 진행되고 있다. 그러나, 송신단과 수신단간 거리가 벌어질 경우 충전 효율이 급격하게 떨어진다.The magnetic charging technique of the magnetic induction type is a method of generating a magnetic field by flowing a current to the transmitting terminal coil and charging the current by generating a magnetic field to the receiving terminal coil. As a charging technique which has been mainly used in electric toothbrushes and razors in the past, there is an advantage that a very high charging efficiency can be obtained within a short distance. The charging efficiency is high, and development is proceeding by trying to charge the mobile phone or notebook wirelessly. However, when the distance between the transmitting end and the receiving end is increased, the charging efficiency drops sharply.

자기 공진 방식의 무선 충전 기술은 2007년 MIT Marin Soljacic 교수팀에서 처음 선보인 기술로, 근거리 자기장 내에서 송수신 코일 간의 주파수가 공진할 때 감쇄파 결합에 의하여 에너지가 전달되는 현상을 이용하여 충전을 하는 방식이다. 자기 공진 무선 충전 기술은 자기 유도 방식과 비교하여 원거리에서 전력 전송이 가능하며, 공진 송수신 코일의 크기 및 특성에 따라 수십 cm에서 수 m에 이르는 거리까지 전력 전송이 가능한 장점이 있다. 또한, 자기 공진 방식의 무선 충전 기술은 충전 반경 내에 위치한 기기들의 공진 주파수가 일치하는 경우, 하나의 송신 코일을 이용하여 다수의 기기에 전력을 전송할 수 있는 장점이 있다.The self-resonant wireless charging technology was first introduced by MIT Marin Soljacic in 2007. It uses a phenomenon in which the energy is transferred by the attenuation wave coupling when the frequency between the transmitting and receiving coils resonates within the near magnetic field, to be. The self-resonant wireless charging technology is capable of transmitting electric power from a distance as compared with the magnetic induction method, and has a merit that power can be transmitted from a distance of several tens of cm to several meters depending on the size and characteristics of the resonant transmitting and receiving coils. In addition, the self-resonant wireless charging technique has an advantage that power can be transmitted to a plurality of devices using one transmission coil when the resonance frequencies of the devices located within the charging radius coincide with each other.

그런데, 자기 공진 방식의 무선 전력 전송에 있어서, 송신기기와 수신기기 사이에 물체가 존재하는 경우, 자기장에 의해 물체에 영향을 끼칠 수 있어 인체가 무선 충전 반경 내에 위치하는 경우 인체에 미치는 영향을 최소화 할 필요가 있다.When an object exists between a transmitter and a receiver in a self-resonant wireless power transmission, an object may be influenced by a magnetic field. If the human body is located within a wireless charging radius, the influence on the human body is minimized There is a need.

대한민국 특허공개 제10-2013-0068921호는 무선 전력 전송 시에 발생되는 자기장이 인체에 미치는 영향을 최소화 하는 방법을 제시하고 있다. 동 선행문헌은 무선 전력 전송 장치 주위에 존재하는 인체를 검출하고, 수신 전력이 인체에 미치는 영향을 판단하고, 판단 결과에 기반하여 송신하는 전력의 크기를 조절하는 것으로, 자기 공진 방식의 무선 전력 전송에 따른 인체에의 영향을 최소화 하는 방법을 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0068921 proposes a method for minimizing the influence of a magnetic field generated in a wireless power transmission on the human body. The prior art detects a human body existing around the wireless power transmission device, determines the influence of the received power on the human body, and adjusts the magnitude of the transmitted power based on the determination result. The self- Thereby minimizing the influence on the human body caused by the wearer's body.

하지만, 송신단과 인체간의 거리를 정확하게 검출하지 못하거나, 적절한 전력 조절 제어에 실패할 경우, 인체가 유해한 자기장에 노출될 우려가 있다. 무엇보다 주방 내에서 이러한 문제점이 발생될 경우, 가족 구성원이 치명적인 위험에 빠질 수 있으므로 가정 내 무선 충전 시스템 도입에 상당한 어려움으로 작용된다.
However, if the distance between the transmitting end and the human body can not be accurately detected, or if the proper power control control fails, the human body may be exposed to a harmful magnetic field. Above all, if such a problem occurs in the kitchen, family members may be at risk of serious harm, which is a great difficulty in introducing a wireless charging system in the home.

대한민국 특허공개 제10-2013-0068921호Korean Patent Publication No. 10-2013-0068921

본 발명은 주방 내에서 자기 공진 방식의 무선 충전을 실시하여 전기포트, 인덕션쿠커, 식기건조대 등의 주방 내 가전제품들을 무선화 할 수 있으며, 인체가 유해한 근접장 내로 접근하는 경우 무선 충전을 정지하거나 출력을 다운시켜 인체를 안전하게 함은 물론, 무선 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보를 사용자에게 인지하도록 하여 충전 정지나 다운에 실패하여도 사용자가 이를 인지하고 회피할 수 있도록 하여, 안전한 무선 충전 서비스를 이용할 수 있도록 한 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention can wirelessly charge appliances in a kitchen such as an electric port, an induction cooker, and a dish dryer by wirelessly charging the appliance in a self-resonating manner in a kitchen. When the human body approaches the harmful nearby place, So that the user can be informed of the wireless charging status and the access permission zone so that the user can recognize and avoid the charging failure or the failure of the charging, The present invention provides a wireless power transmission management system in a kitchen.

본 발명의 일실시예에 따른 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템은, 가정의 주방 내에 위치하며, 자기 공진 방식의 송신 안테나를 통해 무선 전력 전송을 실시하는 전력 송신기기; 상기 전력 송신기기의 근접장 내에서 상기 전력 송신기기의 송신 안테나와 공진하는 수신 안테나를 구비하며, 상기 전력 송신기기로부터 무선으로 전력을 수수하는 전력 수신기기; 및 상기 주방 내에 설치되며, 상기 전력 송신기기의 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보를 표시하는 디스플레이수단을 포함하며, 상기 전력 송신기기는, 상기 전력 수신기기가 상기 근접장 내에 온 상태로 위치하는 것을 감지하는 전력 수신기기 감지회로; 상기 근접장 내로의 인체의 접근 여부 및 접근 거리를 검출하는 인체 검출 센서; 상기 전력 수신기기 감지회로의 출력 신호에 따라 상기 송신 안테나의 출력 세기를 조절하며, 상기 인체 검출 센서의 검출 신호가 발생할 경우 상기 전력 송신기기의 전력 송신을 정지시키거나 출력을 낮추도록 제어하며, 상기 디스플레이수단을 통해 상기 전력 송신기기의 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보를 표시하도록 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
A wireless power transmission management system in a kitchen according to an embodiment of the present invention includes a power transmitting device located in a kitchen of a home and performing wireless power transmission through a transmission antenna of a self resonance type; A power receiving device having a receiving antenna that resonates with a transmitting antenna of the power transmitting device in a near field of the power transmitting device and receives power from the power transmitting device wirelessly; And display means installed in the kitchen, for displaying information on a charging state and an access permission zone of the power transmitting device, the power transmitter detecting that the power receiver is located in the ON state in the near field A power receiver sensing circuit; A human body detecting sensor for detecting whether the human body approaches or approaches the inside of the near field; Controls the output intensity of the transmitting antenna according to an output signal of the power receiving device sensing circuit and controls the power transmission of the power transmitting device to be stopped or lowered when a detection signal of the human body detecting sensor occurs, And a controller for controlling the display means to display information on the charging state and the access permission zone of the power transmission device.

본 발명의 다른 실시예에 따른 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템은, 상기 인체 검출 센서는 인체의 접근을 감지하는 PIR(Pyroelectric Infrared Ray) 센서와, 물체로부터 반송되는 초음파를 이용하여 물체의 접근 거리를 감지하는 초음파 센서로 구성되며, 상기 컨트롤러는 상기 PIR 센서에 의해 인체의 접근이 감지되는 경우 상기 초음파 센서에서 검출된 신호로부터 인체의 접근 거리를 산출한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission management system in a kitchen, wherein the human body detection sensor comprises: a PIR (Pyroelectric Infrared Ray) sensor for sensing an approach of a human body; And an ultrasonic sensor for detecting a distance, and the controller calculates the approach distance of the human body from the signal detected by the ultrasonic sensor when the approach of the human body is detected by the PIR sensor.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템은, 상기 전력 송신기기와 유선 또는 무선 네트워크를 통해 연결되는 원격지의 메시징 서버를 더 포함하며, 상기 메시징 서버는 상기 전력 송신기기로부터 상기 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보를 수신하고, 수신한 정보를 상기 전력 송신기기 사용자의 사용자 단말로 전송한다.The wireless power transmission management system in a kitchen according to another embodiment of the present invention further includes a remote messaging server connected to the power transmitter through a wired or wireless network, Receives the information on the charging status and the access permission zone, and transmits the received information to the user terminal of the user of the power transmitting device.

본 발명의 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템에 따르면, 주방에 위치하는 전기포트, 인덕션쿠커, 식기건조대 등의 무선 가전제품 또는 휴대폰 등의 휴대 단말에 자기 공진 방식으로 무선 전력을 공급하면서, 인체가 근접장 내로 접근할 경우 무선 충전을 정지하거나 출력을 다운시키고 사용자에게 무선 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보를 알림으로써, 사용자가 무선 충전 상태 및 위험성 정보를 인지할 수 있도록 하고 자기 공명 방식의 무선 충전에 따른 인체의 피해를 경감하여 무선 전력 전송 시스템의 가정 내 도입을 촉진할 수 있는 효과가 있다.
According to the wireless power transmission management system in the kitchen of the present invention, wireless power is supplied to a portable terminal such as an electric port located in a kitchen, an induction cooker, a dish dryer or the like, or a cellular phone by a self- The user may be informed of the wireless charging status and the risk information by informing the user of the wireless charging status and the access permission zone so that the user can recognize the wireless charging status and the danger information, It is possible to promote the introduction of the wireless power transmission system into the home by reducing the damage of the human body due to charging.

도 1은 일반적인 무선 전력 전송 시스템을 예시한 블록도,
도 2는 전력 송신기기의 송신 안테나 구성을 예시한 회로도,
도 3은 본 발명에서 테이블에 전력 송신기기가 매입된 상태를 보인 도면,
도 4는 본 발명에서 전력 송신기기의 구성을 예시한 블록도, 및
도 5는 본 발명에 따른 무선 전력 전송 관리 시스템을 예시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a typical wireless power transmission system,
2 is a circuit diagram illustrating a transmission antenna configuration of a power transmission device,
3 is a view showing a state where a power transmitter is embedded in a table in the present invention,
4 is a block diagram illustrating a configuration of a power transmitting device in the present invention, and Fig.
5 is a block diagram illustrating a wireless power transmission management system in accordance with the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

명세서 전체에 걸쳐 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 그리고 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수 있다.Parts having similar configurations and operations throughout the specification are denoted by the same reference numerals. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

실시예를 구체적으로 설명함에 있어서, 중복되는 설명이나 당해 분야에서 자명한 기술에 대한 설명은 생략되었다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description of the embodiments, redundant descriptions and explanations of techniques obvious to those skilled in the art are omitted. Also, in the following description, when a section is referred to as "comprising " another element, it means that it may further include other elements in addition to the described element unless otherwise specifically stated.

또한, 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. Also, the terms "to", "to", "to", and "modules" in the specification mean units for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software . In addition, when a part is electrically connected to another part, it includes not only a case directly connected but also a case where the other parts are connected to each other in the middle.

도 1은 일반적인 무선 전력 전송 시스템을 예시한 블록도이다. 이를 참조하면, 전력 송신기기(100)와 전력 수신기기(200)는 자기장 반경 내에서 무선으로 커플링 되며, 전력 송신기기(100)와 전력 수신기기(200)간 공진 주파수가 일치할 경우, 전력 송신기기(100)에서 충전 전력이 전력 수신기기(200) 측으로 전달된다. 본 발명에서의 무선 전력 전송은 이러한 자기 공진 방식으로 실시된다.1 is a block diagram illustrating a typical wireless power transmission system. The power transmitting apparatus 100 and the power receiving apparatus 200 are wirelessly coupled within a magnetic field radius and when the resonant frequencies of the power transmitting apparatus 100 and the power receiving apparatus 200 coincide with each other, The charging power is transmitted from the transmitting device 100 to the power receiving device 200 side. The wireless power transmission in the present invention is implemented by such a self resonance method.

전력 송신기기(100)의 송신 안테나(100)에 의해 형성된 근접장 내에서 전력 수신기기(200)의 수신 안테나(210)와 커플링 모드가 구동되며, 근접장 내에서 전력 전송이 이루어진다. 자기 공진 방식의 무선 전력 전송에서는 공진 주파수가 정확하게 동일할 경우 전력 전송 손실이 최소화 된다. The coupling mode is activated with the receiving antenna 210 of the power receiving device 200 in the near field formed by the transmitting antenna 100 of the power transmitting device 100 and power transmission is performed in the near field. In the self-resonant wireless power transmission, power transmission loss is minimized when the resonance frequency is exactly the same.

도 1에 도시한 바와 같이, 전력 송신기기(100)는 발진기(102)와, 증폭기(104)와, 필터(106)와, 매칭회로(108)와, 송신 안테나(110)로 구성된다. As shown in Fig. 1, the power transmitting apparatus 100 includes an oscillator 102, an amplifier 104, a filter 106, a matching circuit 108, and a transmitting antenna 110.

발진기(102)는 발진 주파수 조정회로에 의해 원하는 주파수 레벨로 발진한다. 증폭기(104)는 발진기(102)에 의해 발진된 신호를 증폭하며, 증폭된 신호는 필터(106)에 의해 노이즈 성분이 필터링 된다. 예컨대, 필터(106)는 로우 패스 필터(LPF: Low Pass Filter)이다. 매칭 회로(108)는 전력 송신기기(100)의 임피던스를 송신 안테나(110)에 매칭 시킨다. 예컨대, 매칭 회로(108)는 커패시터의 직병렬 조합 회로로 구성된다.The oscillator 102 oscillates at a desired frequency level by the oscillation frequency adjustment circuit. The amplifier 104 amplifies the signal oscillated by the oscillator 102, and the amplified signal is filtered by the filter 106 to remove noise components. For example, the filter 106 is a low pass filter (LPF). The matching circuit 108 matches the impedance of the power transmitter 100 to the transmitting antenna 110. For example, the matching circuit 108 comprises a series-parallel combination circuit of capacitors.

도 2는 전력 송신기기의 송신 안테나 구성을 예시한 회로도이다. 이를 참조하면, 송신 안테나(110)는 인덕턴스를 생성하기 위한 코일이며, 여기에 공진을 위한 커패시터(C1, C2)가 부가된다. 송신 안테나(110)에서 방사되는 무선 전력은 소정 거리의 근접장 내에서 코일과 커패시터(C1, C2)에 의해 생성된 공진 주파수와 일치하는 전력 수신기기(200) 측으로 전송된다.2 is a circuit diagram illustrating a transmission antenna configuration of a power transmission device. Referring to this, the transmitting antenna 110 is a coil for generating an inductance, and capacitors C1 and C2 for resonance are added thereto. The radio power radiated from the transmitting antenna 110 is transmitted to the power receiving device 200 side in the vicinity of a predetermined distance, which coincides with the resonance frequency generated by the coil and the capacitors C1 and C2.

전력 수신기기(200)는 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나(210)와, 수신된 전력을 전력 수신기기를 탑재한 전기 제품에 맞는 DC 전력으로 변환하기 위한 매칭 회로, 정류 회로, 스위치 등을 포함할 수 있다. 전력 수신기기(200)를 탑재한 전기 제품은, 예컨대, 전기포트, 인덕션쿠커, 식기건조대 등의 주방용 무선 가전제품이거나, 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대형(또는 무선) 단말기이다.The power receiving apparatus 200 includes a receiving antenna 210 for receiving power wirelessly, and a matching circuit, a rectifying circuit, a switch, and the like for converting the received power into DC power suitable for an electric appliance on which the power receiver is mounted . The electric appliance on which the power receiving device 200 is mounted is a portable wireless home appliance such as an electric port, an induction cooker, a dish dryer or the like, or a portable (or wireless) terminal such as a mobile phone, a tablet PC or a notebook.

본 발명의 주방 내에서의 무선 전력 전송 관리 시스템은 가정의 주방 내에 설치된다. 바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이 주방 내에 위치하는 아일랜드 식탁 등의 테이블(130)에 전력 송신기기(100)가 매입 설치된다. 이러한 테이블(130)은 대체로 주방의 중앙에 위치하므로, 보다 넓은 근접장 영역을 구성할 수 있다. 테이블(130)의 상판 중 전력 송신기기(100)가 매입된 위치 상부 구조는 전파가 잘 통과할 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 주방 내에서 은폐 가능한 다른 위치에 전력 송신기기(100)가 설치될 수도 있다.The wireless power transmission management system in the kitchen of the present invention is installed in the kitchen of the home. Preferably, the power transmitting device 100 is installed in the table 130 such as an island table located in the kitchen as shown in FIG. Such a table 130 is generally located at the center of the kitchen, so that a wider area can be formed. It is preferable that the top structure of the table 130 in which the power transmission device 100 is embedded is formed of a material that can pass the radio waves well. Of course, the power transmitting apparatus 100 may be installed at another position that can be concealed in the kitchen.

전력 송신기기(100)에는 어댑터(120)가 연결되어 상용 전원을 DC 전원으로 변환하며, DC 전력을 수수하여 무선으로 전송될 전력을 생성한다. 전력 송신기기(100)의 전력 전송 반경 내에 도시한 바와 같이 전기포트, 인덕션쿠커, 식기건조대 등의 주방용 무선 가전제품(220)이나 휴대폰 등과 같은 사용자 단말(230)이 위치하는 경우, 근접장이 형성되면서 무선 전력 전송이 개시된다.An adapter 120 is connected to the power transmitter 100 to convert commercial power to DC power, and receives DC power to generate power to be transmitted wirelessly. When a user terminal 230 such as a kitchen wireless home appliance 220 such as an electric port, an induction cooker, a dishwasher, or a cellular phone is located within a power transmission radius of the power transmitter 100, Wireless power transmission is initiated.

도 4는 본 발명에서 전력 송신기기의 구성을 예시한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 무선 전력 전송 관리 시스템을 예시한 블록도이다. 이를 참조하여, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 관리 시스템에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a power transmission device according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a wireless power transmission management system according to the present invention. Hereinafter, the wireless power transmission management system according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 4에서와 같이, 본 발명에서의 전력 송신기기(100)는 컨트롤러(150), 전력 수신기기 감지회로(152), 인체 검출 센서(154, 156), 디스플레이수단(158)을 더 포함한다.4, the power transmitter 100 according to the present invention further includes a controller 150, a power receiver sensing circuit 152, human body detection sensors 154 and 156, and a display means 158. [

전력 수신기기 감지회로(100)는 무선 전력 방사 반경 내에 전력 수신기기(200)가 위치하는지를 감지하는 회로이다. 전력 수신기기 감지회로(100)에서 신호가 발생하지 않을 경우, 발진기(102)는 근접장 내에 위치한 전력 수신기기(200)에 초기 전력을 제공할 정도의 낮은 주파수 레벨로 발진한다.The power receiving device sensing circuit 100 is a circuit that senses whether the power receiving device 200 is located within the wireless power radial radius. When no signal is generated in the power receiving device sensing circuit 100, the oscillator 102 oscillates at a low frequency level enough to provide initial power to the power receiving device 200 located in the near field.

만약, 근접장 내에 전력 수신기기(200)가 위치하고 전력 수신기기(200)가 온 되어 전력 송신기기(100)와 커플링을 전개하면, 전력 수신기기 감지회로(100)에서 이를 감지한다. 그리고 발진기(102)에 연결된 조정회로에 의해 발진 주파수가 증가되어 충전을 위한 고전력 전송 모드로 돌입한다.If the power receiving device 200 is located in the near field and the power receiving device 200 is turned on to couple with the power transmitting device 100, the power receiving device sensing circuit 100 senses the coupling. And the oscillation frequency is increased by the adjustment circuit connected to the oscillator 102 to enter a high power transmission mode for charging.

인체 검출 센서(154, 156)는 PIR(Pyroelectric Infrared Ray) 센서(154)와 초음파 센서(156)의 조합으로 구성된다. 컨트롤러(150)는 PIR 센서(154)와 초음파 센서(156)의 검출 신호에 따라 인체의 접근 여부 및 접근 거리를 연산한다.The human body detection sensors 154 and 156 are configured by a combination of a PIR (Pyroelectric Infrared Ray) sensor 154 and an ultrasonic sensor 156. The controller 150 calculates the accessibility and approach distance of the human body according to the detection signals of the PIR sensor 154 and the ultrasonic sensor 156.

PIR 센서(154)는 적외선의 변화를 검출하므로, 인체의 접근에는 반응하지만 무생물과 같은 물체에는 반응하지 않는다. 초음파 센서(156)는 인체와 물체 모두에 반응하며 반송되는 초음파의 강도에 따라 접근 거리를 검출할 수 있다. 컨트롤러(150)는 이러한 이종 센서 각각의 특성을 이용하여, 인체 또는 물체의 접근 여부를 판단하고 대응하는 제어를 수행할 수 있다.The PIR sensor 154 detects the change of infrared rays, so it reacts to the human body's approach but does not respond to objects such as inanimate objects. The ultrasonic sensor 156 is capable of detecting the approach distance in response to the intensity of the ultrasonic waves transmitted in response to both the human body and the object. The controller 150 can determine whether the human body or the object is approaching and perform corresponding control using the characteristics of each of the heterogeneous sensors.

예를 들어, 컨트롤러(150)는 PIR 센서(154)에서는 검출 신호가 없지만, 초음파 센서(156)에서는 검출 신호가 발생하는 경우, 인체가 아닌 물체의 접근으로 판단한다. 이 경우에는 고출력의 무선 충전을 실시한다.For example, the controller 150 does not have a detection signal in the PIR sensor 154, but when the ultrasonic sensor 156 generates a detection signal, the controller 150 determines that an object other than the human body is approaching. In this case, high-power wireless charging is performed.

다른 예로, 컨트롤러(150)는 PIR 센서(154)와 초음파 센서(156)에서 공통적으로 검출 신호가 출력되는 경우, 인체의 접근으로 판단한다. 이 경우, 초음파 센서(156)에 의해 검출된 인체의 접근 거리로부터 근접장 내에서 인체의 위험도를 연산한다. 인체의 위험도가 높은 정도로 인체가 접근하는 경우, 컨트롤러(150)는 전력 송신기기(100)의 전력 송신을 정지시키거나, 인체에 위험하지 않을 정도로 출력을 낮추도록 제어한다.As another example, when the detection signal is commonly output from the PIR sensor 154 and the ultrasonic sensor 156, the controller 150 determines that the human body is approaching. In this case, the risk of the human body is calculated in the near field from the approach distance of the human body detected by the ultrasonic sensor 156. When the human body approaches the human body to a high degree of risk, the controller 150 controls to stop the power transmission of the power transmitting device 100 or to lower the output so as not to be dangerous to the human body.

송신 안테나(110)와 수신 안테나(210) 사이에 형성되는 근접장의 크기는 양측의 코일 크기, 공진 주파수의 일치 여부 등에 관련되어 있다. 따라서 전력 수신기기(200)의 수신 안테나(210)에 관한 정보와 공진 주파수 등을 검출하거나 전력 수신기기로부터 수신하는 등으로 근접장의 크기를 알 수 있다. 근접장의 크기로부터 무선 충전 상태 정보를 추출할 수 있으며, 근접장의 크기와 인체의 접근 거리간의 상관관계로부터 인체의 접근 허가 구역(전력 송신기기를 중심으로 하는)을 연산할 수 있다. 연산된 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보는 디스플레이수단(158)을 통해 표시된다. 또한, 도 5를 참조하여 후술하는 메시징 서버(400)로 전달될 수 있다.The size of the near field formed between the transmitting antenna 110 and the receiving antenna 210 is related to coil size and resonance frequency on both sides. Therefore, it is possible to know the size of the near field by detecting information about the receiving antenna 210 of the power receiving device 200, a resonance frequency, etc., or receiving it from the power receiving device. The wireless charging status information can be extracted from the size of the near field, and it is possible to calculate the access permission area (centered on the power transmitter) of the human body from the correlation between the size of the near field and the approach distance of the human body. Information on the calculated charge state and the access permission area is displayed through the display means 158. [ It may also be delivered to the messaging server 400 described below with reference to FIG.

디스플레이수단(158)은 테이블(130) 상에 장치되며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등의 소형 디스플레이로 구성된다. 디스플레이수단(158)은 컨트롤러(150)에서 연산된 충전 상태 정보 및 인체의 접근 허가 구역 정보를 화면 출력하여, 테이블(130)에 접근하는 가족 구성원들이 주방 내 무선 가전제품(220) 또는 사용자 단말(230)에 대한 충전 상태와 접근 허가 구역을 육안으로 확인할 수 있도록 한다.The display means 158 is mounted on the table 130 and is constituted by a small display such as an LCD (Liquid Crystal Display), an OLED (Organic Light Emitting Diode), and an AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode). The display means 158 displays the charged state information calculated by the controller 150 and the accessible area information of the human body so that the family members approaching the table 130 can see the wireless home appliance 220 or the user terminal 230) and the access permission zone to the user.

도 5를 참조하면, 본 발명의 무선 전력 전송 관리 시스템은 데이터베이스 서버(300)와 메시징 서버(400)를 포함할 수 있다. 데이터베이스 서버(300)와 메시징 서버(400)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 연결된 원격지의 호스팅 서버에 구축될 수 있다.Referring to FIG. 5, the wireless power transmission management system of the present invention may include a database server 300 and a messaging server 400. The database server 300 and the messaging server 400 may be established in a remote hosting server connected via a wired or wireless network.

데이터베이스 서버(300)는 전력 송신기기(100)의 관리 이력, 고장 정보, 충전 상태 정보 등을 저장하고 관리하는 서버이다. 메시징 서버(400)는 전력 송신기기(100)의 충전 상태 및 인체의 접근 허가 구역에 대한 정보를 주방 내에서 무선 충전 서비스를 이용하고 있는 사용자의 사용자 단말(230)에 전송하는 서버이다.The database server 300 is a server that stores and manages management history, failure information, charge state information, and the like of the power transmission device 100. The messaging server 400 is a server for transmitting information on the charged state of the power transmitting device 100 and the accessible area of the human body to the user terminal 230 of the user using the wireless charging service in the kitchen.

메시징 서버(400)는 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등의 모바일 네트워크(500)를 통해 사용자 단말(230)에 충전 상태 및 접근 허가 구역에 대한 정보를 전송한다. 예를 들어, 메시징 서버는 UMS(Unified Messaging Service) 서버로 구현되어, 사용자 단말(230) 측에 단문 메시지 또는 멀티미디어 메시지 형태로 충전 상태와 접근 허가 구역에 대한 정보를 전달할 수 있다.The messaging server 400 is connected to the user terminal 230 through a mobile network 500 such as Code Division Multiple Access (CDMA), Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), and Long Term Evolution (LTE) And the like. For example, the messaging server may be implemented as an UMS (Unified Messaging Service) server, and may transmit information on charging status and access permission zone in the form of a short message or a multimedia message to the user terminal 230 side.

위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 하며, 첨부된 청구항에 한정된 구성요소를 균등물로 치환한 경우 이는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
The invention described above is susceptible to various modifications within the scope not impairing the basic idea. In other words, all of the above embodiments should be interpreted by way of example and not by way of limitation. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined in accordance with the appended claims rather than the above-described embodiments, and should be construed as falling within the scope of the present invention when the constituent elements defined in the appended claims are replaced by equivalents.

100 : 전력 송신기기 102 : 발진기
104 : 증폭기 106 : 필터
108 : 매칭회로 110 : 송신 안테나
120 : 어댑터 130 : 테이블
150 : 컨트롤러 152 : 전력 수신기기 감지회로
154 : PIR 센서 156 : 초음파 센서
158 : 디스플레이수단 200 : 전력 수신기기
210 : 수신 안테나 220 : 무선 가전제품
230 : 사용자 단말 300 : 데이터베이스 서버
400 : 메시징 서버 500 : 모바일 네트워크100: power transmitter 102: oscillator
104: amplifier 106: filter
108: matching circuit 110: transmitting antenna
120: Adapter 130: Table
150: Controller 152: Power receiving device detection circuit
154: PIR sensor 156: Ultrasonic sensor
158: Display means 200: Power receiving device
210: Receive antenna 220: Wireless household appliances
230: user terminal 300: database server
400: Messaging Server 500: Mobile network

Claims

A power transmitting device located in a kitchen of a home and performing wireless power transmission through a self-resonant transmission antenna;
A power receiving device having a receiving antenna that resonates with a transmitting antenna of the power transmitting device in a near field of the power transmitting device and receives power from the power transmitting device wirelessly; And
And display means provided in the kitchen for displaying information on a charging state and an access permission zone of the power transmission device,
The power transmitter includes:
A power receiver sensing circuit for sensing that the power receiver is located in the on-state in the near field;
A human body detecting sensor for detecting whether the human body approaches or approaches the inside of the near field;
Controls the output intensity of the transmitting antenna according to an output signal of the power receiving device sensing circuit and controls the power transmission of the power transmitting device to be stopped or lowered when a detection signal of the human body detecting sensor occurs, And a controller for controlling the display means to display information on the charging state and the access permission zone of the power transmission device.

The method according to claim 1,
The human body detection sensor is composed of a PIR (Pyroelectric Infrared Ray) sensor for sensing the approach of the human body and an ultrasonic sensor for sensing the approach distance of the object using the ultrasonic waves conveyed from the object.
Wherein the controller calculates the approach distance of the human body from the signal detected by the ultrasonic sensor when the approach of the human body is detected by the PIR sensor.

3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a messaging server at a remote location coupled to the power transmitter via a wired or wireless network, the messaging server receiving information about the charging status and access permission zone from the power transmitter, To the user terminal of the transmitting device user.