KR20160041473A

KR20160041473A - 무선충전 및 nfc 상호 제어 기능을 겸비한 무선충전장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR20160041473A
Application number: KR1020140135402A
Authority: KR
Inventors: 류해성
Original assignee: 주식회사 스마트원
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-04-18

Abstract

일반적으로 이동통신단말기에서는 무선충전을 위해 무선충전 수신기능 회로, 코일 등을 내장하고 있으며, 무선충전 송신 기능을 가진 장치와 무 접점으로 충전이 되는 기술이다.
또한 이동통신단말기에서는 근거리 통신 기술(Near Field Communication)을 이용하여 다양한 태그 칩과 통신하여 정보를 교환할 수가 있고, 정보를 활용하여 네비게이션, 블루투스 등 다양한 어플리케이션을 동작 할 수 있다.
종래의 기술은 NFC는 전자결제, 스마트폰 앱 프로그램 가동을 위해 NFC 칩과 안테나를 겸비하고 독립적인 제품으로 구성되어 지고 있었으며, 또한 무선충전기 송신장치도 NFC 와 별도로 코일, 전파흡수체, 회로보드로 구성되어 무선충전송신 기능을 독립적으로 하고 있음.
또한 무선충전 과 NFC 통신은 유도 기전력을 바탕으로 하고 있기 때문에 무선충전 장치의 송신 코일 위치와 이동통신단말기 무선충전 수신 코일 위치가 근접하여
정상적인 무선충전 중에는 무선충전기 코일 영역의 유도 기전력이 NFC 태그 칩과 안테나에 영향을 미치어 무선충전과 NFC 통신기능을 동시에 사용 할 수 없는 단점이 있었다.
종래에는 NFC 와 무선충전회로가 상호 연결되지 않아 상호 상태에 따라 제어가 안되었으나, NFC 와 무선충전회로를 유선으로 연결을 함으로서 NFC 동작에 따라 무선충전 송신 상태를 제어할수 있으며, 또한 무선충전 송신장치에서 센싱을 하여 수신장치와 분리됨을 인식하고, NFC 기능을 제어할 수 있는 기술임
다수가 사용하는 커피숍, 음식점등은 테이블에 본 발명품을 설치하면, 소비자는 무선충전을 할수 있고, 사업자는 광고, 홍보등을 할 수 있음.
또한 각 테이블별로 NFC 시리얼 번호를 부여하여, 휴대용 단말기로 자동주문을 실행할 수 있음.
또한 해당 주문 테이블 손님에게 주문한 음식을 나왔음을 문자로 알려 줄 수 있음.
관공서에 본 발명품이 설치되면, 고시 홍보, 설문조사, 지역 광고 등을 알려 줄수 있으며
소비자는 무선충전을 할수 있음.
은행 또는 기업에서는 다양한 형태의 상품을 소개하고, 기업을 홍보하는 효과를 볼수 있음.
기업에서 소비자에게 서비스로 무선충전송신기를 배포시에 지속적인 광고, 홍보를 볼수 있게 할수 있어 광고 효과 매우 우수함.
학교, 공무원, 군대, 경찰등에서는 교육 및 내부 홍보물, 설문조사 등을 할 수 있음
학교에서는 태블릿으로 교육을 실시할 때 자신의 책상에 태깅을 하면 자동으로 개인적인 설치 및 과제 실행 등이 자동으로 진행이 됨
이와 같이 무선충전을 제공하는 대신에 NFC 태깅을 먼저 유도함으로서 다양한 서비스를 구현 할수 있음.
또한 본 발명을 기준으로 다수의 사용자가 확보되어지면 광고 수익 비즈니스 모델로
구현할 수 있음.

Description

무선충전 및 NFC 상호 제어 기능을 겸비한 무선충전장치 및 제조방법{ Wireless power system with control function wireless power system and NFC together}

본 발명은 자기유도 방식 또는 공명방식의 무선충전 기능과 전원제어기능과 안테나를 구비한 NFC 통신 기능을 겸한 전원제어 무선충전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선충전 수신 안테나를 가진 이동 통신단말기가 무선충전 기능을 가진 장치에 근접하여 무선충전을 할 때 이동통신단말기에서 상기 장치의 NFC 태그와의 통신을 안정적으로 하고 NFC와 무선충전 회로가 연결되어 NFC 태깅에 따라 무선충전을 제어하고, 또는 휴대폰의 거치상태를 확인하여 NFC 활성화를 제어하는 이동통신단말기와 무선충전을 하면서 NFC 태그 칩을 함께 인식할 수 있는 무선충전과 안테나를 겸비한 근거리무선통신(NFC-Near Field communication)기능 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신단말기에서는 무선충전을 위해 무선충전 수신기능 회로, 코일 등을 내장하고 있으며, 무선충전 송신 기능을 가진 장치와 무 접점으로 충전이 되는 기술이다.

또한 이동통신단말기에서는 근거리 통신 기술(Near Field Communication)을 이용하여 다양한 태그 칩과 통신하여 정보를 교환할 수가 있고, 정보를 활용하여 네비게이션, 블루투스 등 다양한 어플리케이션을 동작 할 수 있다.

종래의 기술은 NFC는 전자결제, 스마트폰 앱 프로그램 가동을 위해 NFC 칩과 안테나를 겸비하고 독립적인 제품으로 구성되어 지고 있었으며, 또한 무선충전기 송신장치도 NFC 와 별도로 코일, 전파흡수체, 회로보드로 구성되어 무선충전송신 기능을 독립적으로 하고 있음.

또한 무선충전 과 NFC 통신은 유도 기전력을 바탕으로 하고 있기 때문에 무선충전 장치의 송신 코일 위치와 이동통신단말기 무선충전 수신 코일 위치가 근접하여

정상적인 무선충전 중에는 무선충전기 코일 영역의 유도 기전력이 NFC 태그 칩과 안테나에 영향을 미치어 무선충전과 NFC 통신기능을 동시에 사용 할 수 없는 단점이 있었다.

종래에는 NFC 와 무선충전회로가 상호 연결되지 않아 상호 상태에 따라 제어가 안되었으나, NFC 와 무선충전회로를 유선으로 연결을 함으로서 NFC 동작에 따라 무선충전 송신 상태를 제어할수 있으며, 또한 무선충전 송신장치에서 센싱을 하여 수신장치와 분리됨을 인식하고, NFC 기능을 제어할 수 있는 기술임

본 발명 기능 구현을 위해서는 도(1)과 같이 NFC 안테나를 겸비한 NFC 부와 무선충전송신 장치를 겸비한 무선충전송신부를 유선으로 연결하여 제어회로를 구성하는 하며, 좀더 세부적인 구성은 특허출원 10-2014-0075919 무선전력송신장치 및 이를 이용한 휴대 단말기 거치장치에 따른 구현방법을 기본으로 하고 있으며,

NFC 안테나의 스위칭 구성은 도(2)와 도(3)으로 구성할 수 있으면 그 밖에도 NFC 기능을 스위칭 할 수 있는 구성을 포함 할 수 있다.

또한 무선충전송신 기능 스위칭 구성은 도(2)와 도(3)으로 구성할 수 있으면 그 밖에도 무선충전송신 기능을 스위칭할 수 있는 구성을 포함 할 수 있다. .

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1 : NFC 및 무선충전제어 구성도
도 2 : NFC 및 무선충전제어 스위칭 구성도
도 3 : NFC 및 무선충전제어 스위칭 구성도
도 4 : NFC 및 무선충전제어 스위칭 흐름도

본 발명의 구체적인 실시 내용은 특허출원 10-2014-0075919 무선전력송신장치 및 이를 이용한 휴대 단말기 거치장치에 따른 구현방법을 기본으로 하고 있으며

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도1과 같이 NFC Tag와 안테나(1)부와 무선충전회로부(2)를 제어회로부(3)로 연결하며, 하나의 PCB로 NFC Tag와 안테나(1)부와 무선충전회로부(2), 제어회로부(3)가 구성할수 있으며, 별도의 PCB로 구성되어 질수 있다.

도2와 같이 안테나(1)는 태그칩(2)(3)(4)에 연결하고 그중 하나 또는 두개의 안테나 라인은 스위치(10)에 의해 연결 또는 분리가 되어 NFC 안테나의 성능이 활성화 또는 비활성로 제어가 될수 있다.

태그칩(2)의 데이터가 정상적으로 읽혀지면 신호(5)가 발생되며, 제어부품의 6번으로 입력되어 지며, 입력 값을 기준으로 태그 안테나(1)를 제어하기 위한 신호를 스위치 회로(10)로 보내어 NFC 안테나 성능을 제어한다.

상기 제어부품 6번으로 입력되는 값을 기준으로 무선충전 제어핀(9)으로 신호를 내보내어 무선충전을 활성화 또는 비활성화 하여 제어한다.

수신장치분리 신호가 제어부품의 8번으로 입력되어 지며, 입력 값을 기준으로 태그 안테나(1)를 제어하기 위한 신호를 스위치 회로(10)로 보내어 NFC 안테나 성능을 제어한다.

상기 제어부품 8번으로 입력되는 값을 기준으로 무선충전 제어핀(9)으로 신호를 내보내어 무선충전을 활성화 또는 비활성화 하여 제어한다.

NFC 안테나 성능을 향상 시키기 위하여 콘덴서(11)(12)을 한 개 이상 구성할 수 있으며, 안테나의 패턴으로만 구성할 경우 콘덴서(11)(12) 구성하지 않을 수도 있다

NFC 안테나 성을 향상 시키기 위하여 콘덴서(13)을 한 개 이상 구성할 수 있으며, 안테나의 패턴으로만 구성할 경우 콘덴서(13) 구성하지 않을 수도 있다

도3과 같이 안테나(1)는 태그칩(2)(3)(4)에 연결하고 그중 하나 또는 두개의 안테나 라인은 스위치(10)에 의해 풀다운 또는 풀업 되어 NFC 안테나의 성능이 비활성로 될수 있으며, 스위치(10)가 미연결되는 상황에서는 풀다운 또는 풀업 되지 않아 활성화로 제어 할수 있다

NFC 안테나 성능을 향상 시키기 위하여 콘덴서(11)(12)을 한 개 이상 구성할 수 있으며, 안테나의 패턴으로 구성할 경우 콘덴서(11)(12) 구성하지 않을 수도 있다

NFC 안테나 성을 향상 시키기 위하여 콘덴서(13)을 한 개 이상 구성할 수 있으며, 안테나의 패턴으로 구성할 경우 콘덴서(13) 구성하지 않을 수도 있다

도4를 같이 시작와 함께 무선충전송신장치는 무선충전을 비활성화(1) 하고, NFC 태깅이 정상적으로 이루어 졌는지(2)를 확인한다

NFC 태깅이 정상적으로 이루어 지지 않으면 지속적으로 무선충전을 비활성화(1)하고

정상적인 NFC 태깅을 확인한다.

정상적인 태깅이 이루어 지면 NFC를 비활성화 하고, 무선충전을 활성화(3) 하여 무선충전을 시작한다.

휴대용단말기에서는 Application의 설치여부를 확인하여(4) 미설치인 경우 인 경우 다운로드 및 설치를 실행하고 전용 Application를 실행(5)한다

휴대용단말기에서는 Application이 설치되어 있는경 우 전용 Application를 실행(5)한다

설치된 앱 프로그램은 광고, 홍보, 설문조사등 다양한 형태로 실행 할수 있다

무선송신장치는 수신장치를 겸비한 휴대용 단말기의 분리를 확인(7)하고 지속으로 거치중에는 지속적으로 앱을 실행한다.

무선송신장치는 수신장치를 겸비한 휴대용 단말기의 분리(7)가 확인되면 1초 또는 일정한 시간 후에 NFC를 활성화 하고(8), 전용 앱 프로그램을 종료 할수 있고(10) 지속적으로 앱프로그램 실행을 유지 할수도 있다.

휴대용 단말기의 분리 신호는 무선충전송신장치에서 무선충전수신장치가 분리되었을때의 신호를 활용하여 인식하는 방법, 또한 물리적인 ON/OFF 스위치를 활용하여 인식하는 방법,또한 충전전류량을 확인할수 있는 회로를 구현하여 분리되었음을 인식하는 방법, 또한 충전전압을 확인 할수 있는 회로를 구현하여 분리되었음을 인식하는 방법등 다양한 스위칭 회로로 구현할수 있다

도1)
(1)은 NFC tag chip과 안테나부
(2)는 무선충전회로부
(3)은 NFC와 무선충전 상호 제어부
도2)
(1)은 NFC 안테나
(2)는 NFC Tag chip
(3)은 NFC 안테나 연결 포트
(4)는 NFC 안테나 연결 포트
(5)는 NFC 정상적 태깅 신호 포트
(6)은 NFC 정상적 태깅 신호 입력 포트
(7)은 NFC 안테나 스위칭 제어 출력 포트
(8)은 수신장치분리 신호 입력 포트
(9)는 무선충전 활성화 또는 비활성화 제어 출력 포트
(10)은 NFC 안테나 스위칭 회로
(11)(12)(13)은 NFC 성능향상을 위한 콘덴서
도 3)
(1)은 NFC 안테나
(2)는 NFC Tag chip
(3)은 NFC 안테나 연결 포트
(4)는 NFC 안테나 연결 포트
(5)는 NFC 정상적 태깅 신호 포트
(6)은 NFC 정상적 태깅 신호 입력 포트
(7)은 NFC 안테나 스위칭 제어 출력 포트
(8)은 수신장치분리 신호 입력 포트
(9)는 무선충전 활성화 또는 비활성화 제어 출력 포트
(10)은 NFC 안테나 풀업 또는 풀다운 스위칭 회로
(11)(12)(13)은 NFC 성능향상을 위한 콘덴서
도4)
(1)은 초기 무선충전 비활성화
(2)는 NFC 정상적인 태깅 확인
(3)은 NFC 비활성화 및 무선충전 활성화
(4)는 앱 프로그램 설치 유.무 확인
(5)는 앱 프로그램 실행
(6)은 앱 프로그램 실행 내용
(7)은 휴대용단말기 분리 확인
(8)은 NFC 활성화
(9)은 전용 앱 프로그램 다운로드 및 설치
(10)는 전용 앱 프로그램 자동 종료

Claims

스마트기기 무선충전 송신장치에 있어서,
도면 3의 근거리무선통신(NFC) Tag Chip FD(5)의 신호에 따라 마이컴을 이용하여 무선충전송신장치 입력전원을 활성화 또는 비활성화 제어기능을 겸비한 무선충전 송신장치.
제1항에 있어서 도면3의 근거리무선통신(NFC) Tag Chip FD(5)의 신호에 따라 무선충전송신장치 입력전원이 활성화되면 마이컴 P3(7)제어 신호로 NFC 안테나를 그라운드 접지(10)하여 안테나 성능을 비 활성화 하는 장치
제1항에 있어서 도면3의 마이컴 P2(8)로 스마트기기가 무선충전송신장치에서 분리된 신호를 받으면 P3(7) 제어 신호로 NFC 안테나를 그라운드 접지(10)를 해지하여 안테나 성능을 활성화 하는 장치