KR20160034098A - Apparatus and method for wireless power transmission by tracking object - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 전력 전송(WPT, WIRELESS POWER TRANSMISSION)과 관련한 기술로서, 충전 대상 기기의 위치를 추적하며 무선 충전을 수행하는 객체 추적형 무선 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wireless power transmission (WPT), and relates to an object-tracking wireless charging apparatus and method for tracking the position of a charging object device and performing wireless charging.
무선 전력 전송 기술이란 전선을 사용하지 않고 전력을 보낼 수 있는 기술을 의미한다. 무선으로 에너지를 전송 받은 단말은 수신한 에너지를 원하는 용도로 활용하며, 이러한 관련 기술 일체를 무선 에너지 전송 기술이라고 부른다. Wireless power transmission technology is a technology that can send power without using wires. A terminal that receives energy wirelessly uses the received energy for a desired purpose, and all such related technology is called wireless energy transmission technology.
이러한 무선 전력 전송 기술이 실현된다면 그 파급효과가 매우 크기 때문에 관심이 집중되고 있다. 만약에 수십 W 이상의 전력을 무선으로 공급할 수 있다면 IT기술의 패러다임이 획기적으로 바뀔 것으로 예상되며, 특히 무선통신 기술의 핵심인 휴대용 IT기기의 경우는 이동통신, 무선 LAN 등의 망을 통해 통신이 무선으로 자유롭게 이루어지고 있으나, 기기의 전원공급은 충전된 배터리를 이용하고 있으므로 전원 장치의 무선화에 대한 관심이 매우 높을 수밖에 없다. 지금까지 다양한 무선전력전송 기술이 개발되었지만 일부 비접촉식 유도결합(Induction coupling) 방식을 제외하고는 아직까지 상용화되지 못하고 있다. When such a wireless power transmission technology is realized, the ripple effect is very large and attention is focused. It is expected that the paradigm of IT technology will be drastically changed if wireless power of several tens of watts or more can be supplied. Especially, portable IT equipment, which is the core of wireless communication technology, However, since the power supply of the device uses the charged battery, the interest in the wirelessization of the power supply device is very high. Although various wireless power transmission technologies have been developed so far, they have not yet been commercialized except for some non-contact induction coupling methods.
에너지 전송 기술을 전송거리를 기준으로 분류하면, 비접촉식 전송(전자기유도), 근거리 전송(자기 공진), 원거리 전송(전자기파) 등으로 분류할 수 있다. Energy transmission technology can be classified into transmission distance (electromagnetic induction), short distance transmission (self resonance), and long distance transmission (electromagnetic wave).
현재 무선 충전 기술 시장은 전자기 유도 방식이 주도하고 있으나, 전송 효율 및 인체 무해성에서 월등히 우수한 자기공진 방식의 연구가 활발히 진행되고 있다. Currently, the wireless charging technology market is dominated by the electromagnetic induction method, but research on the self resonance method which is superior in terms of the transmission efficiency and the human body harmlessness is being actively carried out.
그러나, 종래 기술에 따른 자기 공진 방식을 이용한 무선 에너지 전송 기술은 송수신 거리에 따라 효율이 저하되는 문제점이 있으며, 공진기의 사이즈가 커져 제품 적용성이 떨어지는 문제점이 있다.
However, the conventional radio energy transmission technology using the self-resonance method has a problem in that the efficiency is lowered depending on the transmission / reception distance, and the size of the resonator is increased, resulting in poor application.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 충전 대상 기기의 현재 위치를 자동으로 인식 및 추적하고, 해당 위치에서 최적의 무선 충전 효율을 달성할 수 있도록 무선 충전 정보를 설정 및 재구성함으로써, 위치 기반 무선 충전이 가능한 객체 추적형 무선 충전 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for automatically recognizing and tracking the current position of a device to be charged and setting and reconfiguring wireless charging information so as to achieve optimal wireless charging efficiency The object of the present invention is to provide an object tracking wireless charging apparatus and method capable of wireless charging based on location.
본 발명의 일면에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치는 충전 대상 객체의 위치를 인식 및 추적하여 위치 정보를 생성하는 위치인식 및 추적부와, 위치 정보를 고려하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전 정보를 설정하는 무선충전 제어정보 설정부 및 설정된 무선 충전 정보에 따라 전력 빔을 방사하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 무선 충전부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An object tracking wireless charging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a location recognition and tracking unit for generating location information by recognizing and tracking the location of an object to be charged and wireless charging information for a charging object in consideration of location information And a wireless charging unit configured to wirelessly charge the charging target object by radiating a power beam according to the wireless charging control information setting unit and the set wireless charging information.
본 발명의 다른 면에 따른 객체 추적형 무선 충전 방법은 충전 대상 객체의 위치를 인식 및 추적하여, 충전 대상 객체의 위치 정보를 생성하는 단계와, 위치 정보를 고려하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전 정보를 설정하는 단계 및 설정된 무선 충전 정보에 따라 전력 빔을 방사하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an object tracking wireless charging method including: a step of recognizing and tracking a position of an object to be charged and generating position information of the object to be charged; And wirelessly charging the object to be charged by radiating a power beam according to the set wireless charging information.
본 발명에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치 및 방법은 획득한 위치 정보를 바탕으로 자동으로 최적의 거리, 방향, 빔 폭을 결정하여 위치 기반 무선전력 전송이 가능한 효과가 있다. The object tracking type wireless charging apparatus and method according to the present invention have an effect that location based wireless power transmission can be performed by automatically determining the optimum distance, direction, and beam width based on the acquired location information.
공진기 구조 설계 및 리액턴스 변환 소자를 이용하여, 획득한 위치 정보에 따라 무선 충전 대상 객체까지의 거리를 제어하는 것이 가능하고, 공진기 표면을 구면으로 구성하고, 복수의 소스 로드 코일을 구비함으로써, 획득한 위치 정보에 따라 방향 및 빔 폭을 결정하는 것이 가능한 효과가 있다. It is possible to control the distance to the object to be wirelessly charged according to the acquired position information by using the resonator structure design and reactance conversion element, The direction and the beam width can be determined according to the position information.
무선 충전을 요하는 대상 디바이스의 현재 위치를 자동으로 인식 및 추적하고, 이에 따라 무선 충전 설정 정보를 재구성함으로써, 해당 위치에서의 무선 충전 효율을 극대화하는 효과가 있다. It is possible to maximize the wireless charging efficiency at the corresponding position by automatically recognizing and tracking the current position of the target device requiring wireless charging and reconstructing the wireless charging setting information accordingly.
모바일 및 웨어러블 디바이스에 적용되는 경우, 위치 정보를 기반으로 자동 무선 충전이 수행되므로, 충전을 위한 중단(배터리 부족 시 기기를 특정 위치에 가져다 놓아야 함으로써 발생되는 사용의 중단) 없이 대상 디바이스를 사용할 수 있으므로, 사용자의 만족도를 높이는 것이 가능하다. When applied to mobile and wearable devices, automatic wireless charging is performed based on the location information, so that the target device can be used without charge interruption (interruption of use caused by placing the device at a specific location in case of battery shortage) , It is possible to increase the satisfaction of the user.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치 인식 및 추적부가 생성한 충전 대상 객체의 위치 정보를 나타내는 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 과정을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CLSRR(Capacitively-Loaded Split Ring Resonator)구조를 이용한 거리 제어 무선 전력 전송을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전력 빔 방향 및 빔 폭 제어를 나타내는 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 방법을 나타내는 순서도이다. 1 and 2 are block diagrams illustrating an object tracking wireless charging apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view showing location information of a charging object created by the location recognition and tracking unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 and FIG. 5 are conceptual diagrams illustrating an object tracking wireless charging process according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating distance control wireless power transmission using a capacitively-loaded split ring resonator (CLSRR) structure according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram illustrating power beam direction and beam width control according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are flowcharts illustrating an object tracking wireless charging method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. And the present invention is defined by the description of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.
이하에서는 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치를 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치(10)는 충전 대상 객체의 위치를 인식 및 추적하여 위치 정보를 생성하는 위치인식 및 추적부(100)와, 위치 정보를 고려하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전 정보를 설정하는 무선충전 제어정보 설정부(200) 및 설정된 무선 충전 정보에 따라 전력 빔을 방사하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 무선 충전부(300)를 포함한다. 1 is a block diagram illustrating an object tracking wireless charging apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the object tracking wireless charging apparatus 10 according to the embodiment of the present invention includes a position recognition and
본 발명의 실시예에 따른 위치인식 및 추적부(100)는 센서를 이용하여, 적어도 하나 이상의 충전 대상 객체의 현재 위치를 자동으로 인식하고, 인식한 충전 대상 객체의 위치를 추적하여, 위치 정보를 생성한다. The position recognition and
이 때, 위치인식 및 추적부(100)는 그 자체가 포함하는 초음파 센서, WiFi 기반 센서, PIR(Passive InfraRed) 센서 또는 주변 환경에 배치되는 센서를 이용하여, 충전 대상 객체와의 전파 도착 시간 차 정보(TDOA, Time Difference Of Arrival), 도래각 정보(AOA, Angel Of Arrival), 수신 신호 세기 (RSSI, Received Signal Strength Indicator) 중 적어도 어느 하나의 정보를 획득하고, 이를 거리 정보로 변환하여 충전 대상 객체에 대한 위치 정보를 생성한다. At this time, the position recognition and
즉, 본 발명의 실시예에 따르면 객체 추적형 무선 충전 장치는 위치인식 및 추적을 위한 센서를 내장하거나, 주변 환경에 설치된 센서로부터 센서값을 전달 받아, 충전 대상 객체의 위치를 파악 및 추적한다. That is, according to the embodiment of the present invention, the object tracking type wireless charging device incorporates a sensor for position recognition and tracking, or receives sensor values from a sensor installed in the surrounding environment, and locates and tracks the object to be charged.
복수의 객체 추적형 무선 충전 장치를 포함하는 무선 충전 시스템을 구성하는 경우, 해당 시스템은 각 무선 충전 장치가 파악한 충전 대상 객체와의 거리 및 각도 정보를 분석하여, 가장 높은 전송 효율을 가지는 무선 충전 장치를 결정함으로써, 최적의 무선 충전이 수행될 수 있도록 한다. In the case of configuring a wireless charging system including a plurality of object tracking wireless charging devices, the system analyzes the distance and angle information of the object to be charged that each wireless charging device has determined, So that optimal wireless charging can be performed.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치를 나타내는 블록도로서, 충전 대상 객체로부터 충전율 추정값을 수신하여, 이를 무선충전 제어정보 설정부(200)로 전달하는 기기 충전율 획득부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. FIG. 2 is a block diagram of an object tracking type wireless charging apparatus according to another embodiment of the present invention. The wireless charging control
즉, 기기 충전율 획득부(400)는 각 충전 대상 객체의 현재 충전율에 대한 정보를 획득하고, 이를 무선충전 제어정보 설정부(200)로 송신함으로써, 무선충전 제어정보 설정부(200)에게 충전의 우선순위에 대하여 판단 기준이 되는 현재 충전율에 대한 정보를 송신한다. That is, the device charging
이 때, 무선충전 제어정보 설정부(200)는 위치인식 및 추적부(100)로부터 전달받은 위치 정보와, 기기 충전율 획득부(400)로부터 전달받은 충전율 정보를 이용하여, 최적화된 무선 충전이 수행될 수 있도록 제어 정보를 설정한다. At this time, the wireless charging control
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치 인식 및 추적부가 생성한 충전 대상 객체의 위치 정보를 나타내는 예시도이다. FIG. 3 is an exemplary view showing location information of a charging object created by the location recognition and tracking unit according to the embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 대하여 당업자의 이해가 용이하도록 하나의 예를 들어 설명하는 도면으로서, 위치 인식 및 추적부의 개수가 도 3에 도시한 바에 따라 제한되는 것은 아니다. FIG. 3 is a diagram for explaining an example for facilitating understanding of the embodiments of the present invention by a person skilled in the art. The number of the position recognition and tracking sections is not limited as shown in FIG.
도 3에 도시한 본 발명의 실시예에 따르면, 객체 추적형 무선 충전 장치의 위치 인식 및 추적부는 위치 정보를 획득하는 센서를 내장하여 구성되고, 이러한 객체 추적형 무선 충전 장치는 공간 내부의 천장에 4개(10a, 10b, 10c, 10d)가 배치된다. According to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the position recognition and tracking unit of the object tracking type wireless charging device is constructed by incorporating a sensor for acquiring position information. Four 10a, 10b, 10c and 10d are arranged.
이 때, 위치인식 및 추적부(100)는 기설정된 공간 내로 충전 대상 객체(도 3 내에서 +형상으로 도시함)가 진입한 경우 이를 감지하여 활성화 신호를 송신하는 센서로부터 활성화 신호를 수신하여 활성화되어, 충전 대상 객체의 위치 정보를 생성한다. At this time, the position recognition and
도 3에 도시한 바와 같이, 각 무선 충전 장치의 위치인식 및 추적부(100)는 충전 대상 객체까지의 거리를 측정하며, 초음파 센서를 이용하는 경우 센서로부터 방사된 초음파가 충전 대상 객체에 의하여 반사되어 다시 센서로 도달하는 시간(TOF, Time Of Flight)을 측정하고, 이를 거리로 환산한다. As shown in FIG. 3, the position recognition and
환산된 거리 정보는 삼각측량(triangulation) 기법에 의하여 연산되어, 해당 충전 대상 객체의 위치가 결정되고, 충전 대상 객체의 위치와 최근접한 것으로 결정된 무선 충전 장치는 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하게 된다. The converted distance information is calculated by a triangulation method to determine the position of the object to be charged and the wireless charging device determined to be closest to the position of the object to be charged performs wireless charging for the object to be charged do.
본 발명의 실시예에 따르면, 위치인식 및 추적부(100)는 주기적으로 거리 측정 및 위치 계산을 반복함으로써, 위치 추적 기능을 구현하며, 충전 대상 객체가 기설정 공간(예: 방)을 나가는 것이 감지되는 경우, 센서로부터 비활성화 신호를 수신하여 비활성화된다.
According to the embodiment of the present invention, the position recognition and
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 과정을 나타내는 개념도이다. FIG. 4 and FIG. 5 are conceptual diagrams illustrating an object tracking wireless charging process according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 무선충전 제어정보 설정부(200)는 위치 정보 및 충전율 정보를 이용하여, 충전 대상 객체로 방사되는 전력 빔의 방향, 거리 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함하는 무선 충전 정보를 설정하고, 무선 충전부(300)는 전력 빔의 방향, 거리 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나의 무선 충전 정보에 따라 전력을 송출하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행한다. The wireless charging control
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 천정에 배치된 무선 충전 장치(10a, 10b, 10c)는 무선충전 제어정보 설정부(200)가 설정한 제어정보에 따라 거리, 방향, 빔 폭을 조절하며 위치 인식 방향을 기준으로 기설정 각도로 빔 폭을 제어하며, 무선 충전을 수행하게 된다. 4, the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 기설정 공간(예: 방)의 특정 위치에 배치된 복수의 무선 충전 장치(10a, 10b, 10c, 10d)는 해당 무선 전력 전송 셀(cell) 구획 별로 배치되어, 무선 충전을 요하는 충전 대상 객체(예: 사람의 신체에 부착된 웨어러블 디바이스)의 위치 정보에 따라 거리, 방향, 빔 폭을 조절하며 무선 충전을 수행함으로써, 최적의 무선 충전 효율을 확보하는 효과가 있다. 5, a plurality of
즉, 종래 기술에 따르면 웨어러블 디바이스를 착용한 사용자는 해당 디바이스의 배터리가 부족할 시 이를 탈착하여 충전기를 연결하여 충전시키거나, 기설정된 위치에 놓아 무선 충전을 수행함에 비하여, 본 발명의 실시예에 따르면 사용자가 이동하는 경로에 따라 위치 정보를 고려한 무선 충전이 수행되도록 제어함으로써, 일상 생활 중 모바일 및 웨어러블 기기에 대한 상시 무선 충전이 가능하여, 사용자의 만족도를 높이는 효과가 있다. That is, according to the related art, a wearer wears a wearable device when the battery of the device is insufficient, and connects the charger to the charger or places the charger in a predetermined position to perform wireless charging. According to the embodiment of the present invention It is possible to wirelessly charge the mobile and the wearable device during daily life by controlling the wireless charging to be performed in consideration of the positional information according to the traveling path of the user, thereby enhancing the satisfaction of the user.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CLSRR(Capacitively-Loaded Split Ring Resonator) 구조를 이용한 거리 제어 무선 전력 전송을 나타내는 예시도이다. 6 is a diagram illustrating distance control wireless power transmission using a capacitively-loaded split ring resonator (CLSRR) structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치는 CLSRR(500, 600)구조의 소스 로드 코일에 연결된 리액턴스(511)를 가변하여 전력 빔의 거리를 조정하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것이 가능하다. According to the embodiment of the present invention, the object tracking type wireless charging apparatus according to the embodiment of the present invention adjusts the distance of the electric power beam by varying the
즉, CLSRR 구조를 이용하여 공진기를 소형화하는 것이 가능하며, 고자기 집속형 공진 구조에 따라 충전 효율을 높일 수 있으며, RF 리액턴스 변환기를 이용하여 무선 전력 전송 거리를 제어하는 것이 가능하다. That is, it is possible to miniaturize the resonator using the CLSRR structure, increase the charging efficiency according to the high self-focusing type resonance structure, and control the wireless power transmission distance by using the RF reactance converter.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전력 빔 방향 및 빔 폭 제어를 나타내는 예시도로서, 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 장치(10a, 10b, 10c)는 구형 곡면 공진기의 배치된 복수의 소스 코일을 이용하여, 전력 빔의 방향을 조정하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것이 가능하다. FIG. 7 is a diagram illustrating power beam direction and beam width control according to an embodiment of the present invention. The object tracking type
즉, 구형의 곡면 공진기를 이용하여 자기장의 방향을 다변화 시키는 것이 가능하고, 공진기 내부에 복수 개의 소스 코일을 배치하여, 해당 공진기의 영역만을 활성화시킴으로써 방향 제어가 가능한 효과가 있다. That is, it is possible to diversify the direction of the magnetic field by using a spherical curved surface resonator, to arrange a plurality of source coils in the resonator, and to activate only the region of the resonator.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 송신 공진기 구조 및 RF 가변소자를 이용하여, 전력 빔의 폭 및 패턴을 제어하는 것이 가능한 효과가 있다.
Further, as shown in Fig. 7, there is an effect that the width and the pattern of the power beam can be controlled by using the transmission resonator structure and the RF variable element.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 방법을 나타내는 순서도이다. 8 and 9 are flowcharts illustrating an object tracking wireless charging method according to an embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 객체 추적형 무선 충전 방법은 충전 대상 객체의 위치를 인식 및 추적하여, 충전 대상 객체의 위치 정보를 생성하는 단계(S100)와, 위치 정보를 고려하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전 정보를 설정하는 단계(S200) 및 설정된 무선 충전 정보에 따라 전력 빔을 방사하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 단계(S300)를 포함한다. 8 and 9, the object tracking type wireless charging method according to the embodiment of the present invention includes steps S100 and S100 of recognizing and tracking the position of the object to be charged and generating position information of the object to be charged (S200) of setting wireless charging information for a charging object in consideration of position information (S200), and performing a wireless charging for a charging object object by radiating a power beam according to the wireless charging information set (S300) .
S100 단계는 전파 도착 시간 차 정보(TDOA, Time Difference Of Arrival), 도래각 정보(AOA, Angel Of Arrival) 및 수신 전계 강도(RSSI, Received Signal Strength Indicator) 중 적어도 어느 하나의 정보를 획득하고, 이를 거리 정보로 변환하여 충전 대상 객체의 위치를 인식 및 추적한다. In step S100, information on at least one of the time difference of arrival (TDOA), the arrival angle information (AOA), and the received signal strength indicator (RSSI) is obtained, Distance information, and recognizes and tracks the position of the object to be charged.
본 발명의 실시예에 따르면, S100 단계 이전에, 기설정된 공간 내로 충전 대상 객체가 진입하는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 기설정된 공간(예: 방) 내로 충전 대상 객체가 진입한 것으로 확인된 경우, S100단계에서의 위치 정보 생성이 활성화 되어, 불필요한 전력의 소모를 줄일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is preferable that the method further includes detecting whether or not the object to be charged enters the predetermined space before step S100. That is, if it is confirmed that the charging object has entered the predetermined space (e.g., room), the location information generation in step S100 is activated, and unnecessary power consumption can be reduced.
본 발명의 실시예에 따르면, S100 단계 이후 및 S200 단계 이전에, 충전 대상 객체로부터 충전율 데이터를 수신하는 단계(S150)를 더 포함하는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, it is preferable that the method further includes a step (S150) of receiving charge rate data from the object to be charged after steps S100 and S200.
즉, S150 단계는 적어도 하나 이상의 충전 대상 객체로부터 현재 충전율에 대한 데이터를 획득함으로써, 복수의 객체에 대한 무선 전력 전송을 요하는 경우 무선 충전에 대한 우선순위에 대한 정보를 설정하는 것이 가능한 효과가 있다. That is, in step S150, by obtaining the data on the current charging rate from at least one object to be charged, when the wireless power transmission is required for a plurality of objects, it is possible to set information about the priority for wireless charging .
S200 단계는 위치 정보 및 충전율 데이터를 고려하여 충전 대상 객체로 방사되는 전력 빔의 방향, 거리 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함하는 무선 충전 정보를 설정한다. In step S200, wireless charging information including information on at least one of a direction, a distance, and a beam width of a power beam radiated to the object to be charged is set in consideration of the position information and the filling rate data.
또한, S300단계는 CLSRR 구조의 소스 로드 코일에 연결된 리액턴스를 가변하여 전력 빔의 거리를 조정하여 전력을 송출하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하거나, 곡면 공진기를 이용하여 송출하는 전력 빔의 방향을 가변하여 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행한다.
In step S300, the reactance connected to the source load coil of the CLSRR structure is varied to adjust the distance of the electric power beam to transmit electric power to perform wireless charging of the object to be charged, or to charge the electric power beam And wirelessly charges the object to be charged by changing the direction.
이제까지 본 발명의 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
100: 위치 인식 및 추적부
200: 무선충전 제어정보 설정부
300: 무선 충전부
400: 기기 충전율 획득부
500: 송신기
511: 가변 소자
600: 수신기100: position recognition and tracking unit 200: wireless charging control information setting unit
300: wireless charging unit 400:
500: Transmitter 511: Variable element
600: receiver
Claims (16)
상기 위치 정보를 고려하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전 정보를 설정하는 무선충전 제어정보 설정부; 및
상기 설정된 무선 충전 정보에 따라 전력 빔을 방사하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 무선 충전부
를 포함하는 객체 추적형 무선 충전 장치.
A position recognition and tracking unit for recognizing and tracking the position of the object to be charged and generating position information;
A wireless charging control information setting unit for setting wireless charging information for the charging target object in consideration of the position information; And
A wireless charging unit that wirelessly charges the charging target object by radiating a power beam according to the set wireless charging information,
And an object-tracking wireless charging apparatus.
상기 위치인식 및 추적부는 상기 충전 대상 객체와의 전파 도착 시간 차 정보(TDOA, Time Difference Of Arrival), 도래각 정보(AOA, Angel Of Arrival), 수신 신호 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator) 중 적어도 어느 하나의 정보를 획득하고, 이를 거리 정보로 변환하여 상기 충전 대상 객체에 대한 위치 정보를 생성하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
The location recognition and tracking unit may include at least one of a Time Difference Of Arrival (TDOA), an Angel Of Arrival (AOA), and a Received Signal Strength Indicator (RSSI) Acquiring any one of information and converting it into distance information to generate position information on the charging object
In object tracking wireless charging device.
상기 위치인식 및 추적부는 기설정된 공간 내로 상기 충전 대상 객체가 진입한 경우 이를 감지하여 활성화 신호를 송신하는 센서로부터 상기 활성화 신호를 수신하여 활성화되는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
The location recognition and tracking unit detects activation of the charging object within a predetermined space and receives the activation signal from a sensor that transmits an activation signal to be activated
In object tracking wireless charging device.
상기 위치인식 및 추적부는 복수 개 구비되어 각자 생성한 거리 정보를 공유하고, 상기 거리 정보를 삼극측량 기법에 따라 계산하여 상기 충전 대상 객체에 최근접한 무선 충전부를 결정하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
The location recognition and tracking unit may include a plurality of location information sharing units, and may calculate the distance information according to the triangulation technique to determine a wireless charging unit that is closest to the charging object
In object tracking wireless charging device.
상기 충전 대상 객체로부터 충전율 추정값을 수신하여, 이를 상기 무선충전 제어정보 설정부로 전달하는 기기 충전율 획득부
를 더 포함하는 객체 추적형 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
A charging rate acquisition unit for receiving the charging rate estimation value from the charging object object and delivering the charging rate estimation value to the wireless charging control information setting unit,
Further comprising: an object-tracking wireless charging device.
상기 무선충전 제어정보 설정부는 상기 충전 대상 객체로 방사되는 전력 빔의 방향, 거리 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함하는 무선 충전 정보를 설정하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
The method according to claim 1,
The wireless charging control information setting unit may set wireless charging information including information on at least one of a direction, a distance, and a beam width of a power beam radiated to the object to be charged
In object tracking wireless charging device.
상기 무선 충전부는 전력 빔의 방향, 거리 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나의 무선 충전 정보에 따라 전력을 송출하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
The method according to claim 6,
The wireless charging unit transmits power according to wireless charging information of at least one of a direction, a distance, and a beam width of a power beam to wirelessly charge the charging object
In object tracking wireless charging device.
상기 무선 충전부는 CLSRR(Capacitively-Loaded Split Ring Resonator)구조의 소스 로드 코일에 연결된 리액턴스를 가변하여 전력 빔의 거리를 조정하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
8. The method of claim 7,
The wireless charging unit adjusts the distance of a power beam by varying a reactance connected to a source load coil of a capacitively-loaded split ring resonator (CLSRR) structure to wirelessly charge the charging object
In object tracking wireless charging device.
상기 무선 충전부는 구형 곡면 공진기의 소스 코일로서, 상기 전력 빔의 방향 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나를 조정하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the wireless charging unit is a source coil of a spherical curved surface resonator and performs wireless charging of the charging target object by adjusting at least one of a direction of the power beam and a beam width
In object tracking wireless charging device.
(b) 상기 위치 정보를 고려하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전 정보를 설정하는 단계; 및
(c) 상기 설정된 무선 충전 정보에 따라 전력 빔을 방사하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 단계
를 포함하는 객체 추적형 무선 충전 방법.
(a) recognizing and tracking the position of the object to be charged, and generating position information of the object to be charged;
(b) setting wireless charging information for the charging object in consideration of the position information; And
(c) performing wireless charging for the charging target object by radiating a power beam according to the set wireless charging information
The method comprising the steps of:
상기 (a) 단계는 전파 도착 시간 차 정보(TDOA, Time Difference Of Arrival), 도래각 정보(AOA, Angel Of Arrival) 및 수신 신호 세기(RSSI, Received Signal Strength Indicator) 중 적어도 어느 하나의 정보를 획득하고, 이를 거리 정보로 변환하여 상기 충전 대상 객체의 위치를 인식 및 추적하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 방법.
11. The method of claim 10,
The step (a) may include acquiring at least one of Time Difference Of Arrival (TDOA), Angel Of Arrival (AOA) and Received Signal Strength Indicator (RSSI) , And converts the distance information into distance information to recognize and track the position of the object to be charged
In object tracking wireless charging method.
상기 (a) 단계 이전에, 기설정된 공간 내로 상기 충전 대상 객체가 진입하는지 여부를 감지하는 단계
를 더 포함하는 객체 추적형 무선 충전 방법.
11. The method of claim 10,
Detecting whether or not the charging object enters the predetermined space before the step (a)
Further comprising the steps of:
상기 (a) 단계 이후 및 (b) 단계 이전에, 상기 충전 대상 객체로부터 충전율 데이터를 수신하는 단계
를 더 포함하는 객체 추적형 무선 충전 방법.
11. The method of claim 10,
Receiving charge rate data from the object to be charged, after the step (a) and before the step (b)
Further comprising the steps of:
상기 (b) 단계는 상기 위치 정보 및 충전율 데이터를 고려하여 상기 충전 대상 객체로 방사되는 전력 빔의 방향, 거리 및 빔 폭 중 적어도 어느 하나에 대한 정보를 포함하는 무선 충전 정보를 설정하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 방법.
14. The method of claim 13,
The step (b) may include setting wireless charging information including information on at least one of a direction, a distance, and a beam width of a power beam radiated to the object to be charged in consideration of the position information and the filling rate data
In object tracking wireless charging method.
상기 (c) 단계는 CLSRR 구조의 소스 로드 코일에 연결된 리액턴스를 가변하여 전력 빔의 거리를 조정하여 전력을 송출하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 방법.
15. The method of claim 14,
In the step (c), the reactance connected to the source load coil of the CLSRR structure is varied to adjust the distance of the electric power beam to transmit electric power to perform wireless charging on the object to be charged
In object tracking wireless charging method.
상기 (c) 단계는 곡면 공진기를 이용하여 송출하는 전력 빔의 방향을 가변하여 상기 충전 대상 객체에 대한 무선 충전을 수행하는 것
인 객체 추적형 무선 충전 방법.
15. The method of claim 14,
In the step (c), the direction of the electric power beam to be emitted is varied by using the curved surface resonator to perform wireless charging for the object to be charged
In object tracking wireless charging method.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140125186A KR20160034098A (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Apparatus and method for wireless power transmission by tracking object |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140125186A KR20160034098A (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Apparatus and method for wireless power transmission by tracking object |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20160034098A true KR20160034098A (en) | 2016-03-29 |
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ID=55661935
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140125186A KR20160034098A (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Apparatus and method for wireless power transmission by tracking object |
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2014
- 2014-09-19 KR KR1020140125186A patent/KR20160034098A/en not_active Application Discontinuation
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