KR20170058704A - 전자 장치 및 그의 액세서리 장치 - Google Patents

전자 장치 및 그의 액세서리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 방향으로 향하는 제1 면 및, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 도전성 패턴; 상기 도전성 패턴의 이격된 부분들 사이에 배치되고(positioned between separated portions of the conductive pattern), 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제1 부재; 상기 하우징의 위에서 볼 때, 상기 제1 부재와 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제1 부재에 대하여 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 이격되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재; 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 회로를 포함하고, 상기 회로는, 상기 도전성 패턴을 이용하여, 외부로부터 무선으로 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기와 같은 전자 장치는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

전자 장치 및 그의 액세서리 장치 {ELECTRONIC DEVICE AND ACCESSORY DEVICE OF THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치 및 그의 액세서리 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 무선 충전을 이용하여 배터리를 충전하는 전자 장치 및 그의 액세서리 장치에 관한 것이다.
전자 장치라 함은, 가전제품으로부터, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 태블릿 PC, 영상/음향 장치, 데스크톱 / 랩톱 컴퓨터, 차량용 내비게이션 등, 탑재된 프로그램에 따라 특정 기능을 수행하는 장치를 의미한다. 예를 들면, 이러한 전자 장치들은 저장된 정보를 음향이나 영상으로 출력할 수 있다. 전자 장치의 집적도가 높아지고, 초고속, 대용량 무선통신이 보편화되면서, 최근에는, 이동통신 단말기 하나에 다양한 기능이 탑재되고 있다.
전자 장치에 탑재된 배터리는 유선으로 외부의 전원과 연결되어 충전될 수 있을 뿐만 아니라, 무선 충전 방식에 의해 충전될 수 있다. 무선 충전 방식은 전자기 유도에 의한 자기유도 방식과 공진 주파수를 발생시키는 자기공명 방식으로 나누어질 수 있다.
자기유도 방식의 무선 충전 기능을 갖춘 전자 장치를 외부 전자 장치(예: 무선 충전기) 상에 올려놓기만 하면 사용자는 편리하게 전자 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 외부 전자 장치는 전자 장치가 외부 전자 장치 상에 올려 놓여진 상태를 감지한 후, 전자기 유도를 통해 전자 장치의 배터리를 충전할 수 있다.
그러나, 전자 장치를 보호하기 위한 액세서리 장치(예: 보호 커버)가 전자 장치를 감싸는 경우, 이러한 액세서리 장치가 외부 전자 장치(예: 무선 충전기)와 전자 장치 사이에 존재하게 되어 외부 전자 장치가 전자 장치를 감지하지 못하여 무선 충전이 진행되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치에 액세서리 장치가 결합된 경우에도 외부 전자 장치가 전자 장치를 감지하고 무선 충전이 진행되도록 하는 전자 장치 및 그의 액세서리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예는 외부 전자 장치의 코일과 전자 장치의 코일이 정렬되도록 하여 무선 충전이 원활히 진행되도록 하는 전자 장치 및 그의 액세서리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 방향으로 향하는 제1 면 및, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되는 도전성 패턴, 상기 도전성 패턴의 이격된 부분들 사이에 배치되고(positioned between separated portions of the conductive pattern), 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제1 부재, 상기 하우징의 위에서 볼 때, 상기 제1 부재와 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제1 부재에 대하여 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 이격되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재, 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 회로를 포함하고, 상기 회로는, 상기 도전성 패턴을 이용하여, 외부로부터 무선으로 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치는, 디스플레이를 포함하는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 전자 장치와 착탈가능하게(detachably) 연결가능한 액세서리 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버, 및 상기 제1 커버의 내부 또는 외부면 상에 배치되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재를 포함하고, 상기 제2 부재는, 상기 제1 커버의 위에서 볼 때, 상기 제1 커버의 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치의 도전성 패턴(예: 코일)이 무선 충전기의 코일과 정렬되어 무선 충전기의 도전성 패턴에 의한 무선 전력을 원활히 수신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치는, 상기 전자 장치와 결합된 상태에서, 전자 장치의 도전성 패턴(예: 코일)이 무선 충전기의 도전성 패턴과 정렬되어 무선 충전기의 도전성 패턴에 의한 무선 전력이 전자 장치의 도전성 패턴에 원활히 전달되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 액세서리와 결합된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 도전성 패턴과 제1 부재를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 액세서리와 결합된 전자 장치가 무선 충전기 상에 놓여진 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 제2 부재가 도전성 패턴과 일부 중첩되는 모습을 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(10)는 지지 부재(11), 케이스 부재(12), 전면 커버(13a), 배터리(14), 회로 기판(15), 도전성 패턴(16) 및 제1 부재(17)을 포함할 수 있다.
상기 지지 부재(11)는, 상기 전면 커버(13a)를 지지, 고정하면서 상기 전자 장치(10)의 강성을 유지, 보완할 수 있다. 상기 전면 커버(13a)의 하면에는 디스플레이 패널(13b)이 구비될 수 있는데, 상기 지지 부재(11)는 상기 디스플레이 패널(13b)을 지지, 보호할 수 있다. 예컨대, 상기 전자 장치(10)의 내부에는 다양한 형태의 전자 부품들, 예를 들면, 프로세서나 통신 모듈 등의 집적회로 칩이 배치되는데, 상기 지지 부재(11)는 이러한 전자 부품들이 상기 디스플레이 패널(13b)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 지지 부재(11)는 각종 전자 부품들 간의 전자기적 간섭을 방지하는 차폐 부재(shield member)로도 활용될 수 있다. 본 발명의 다양할 실시예에 따르면, 상기 지지 부재(11)는 전, 후면을 관통하게 형성된 개구부(11a)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(11a)는, 후술할 배터리(14)와 상응하는 영역의 적어도 일부에 형성된 것으로서, 상기 배터리(14)가 부분적으로 상기 개구부(11a)에 위치할 수 있다. 상기 지지 부재(11) 상에서 상기 개구부(11a)의 둘레 또는 상기 지지 부재(11)의 가장자리에는 체결 보스(clamping boss)(11b) 들이 형성될 수 있다. 상기 체결 보스들은 상기 지지 부재(11)를 상기 케이스 부재(12)에 결속, 고정하는 수단을 제공할 수 있다.
상기 케이스 부재(12)는 상기 전자 장치(10)의 외관, 예를 들면, 후면 및/또는 측면을 형성하는 것으로서, 적어도 상기 지지 부재(11)의 측면을 감싸게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 케이스 부재(12)는 상기 지지 부재(11)의 타면(예: 후면)과 마주보는 후면부(12a)와, 상기 후면부(12a)로부터 연장되어 상기 지지 부재(11)의 측면을 감싸게 배치되는 제1 측벽부(12b)를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(11)가 상기 케이스 부재(12)와 결합하면, 상기 지지 부재(11)와, 상기 후면부(12a)와, 상기 제1 측벽부(12b)에 둘러싸이는 공간이 형성될 수 있다. 상기 공간에는 상술한 배터리(14)나 전자 부품들이 수용될 수 있다. 상기 제1 측벽부(12b)는 상기 전자 장치(10)의 측면 전체를 형성할 수 있으며, 다수의 관통홀(12c)들을 구비할 수 있다. 상기 관통홀(12c)들은 전원 키나 음량 조절 키의 배치 공간, 인터페이스 커넥터나 이어 잭 커넥터, 각종 저장 매체(예: 사용자 식별 모듈 카드 또는 메모리 카드)용 소켓으로 연결되는 경로 등을 각각 제공할 수 있다.
상기 케이스 부재(12)의 길이 방향에서 양 단에는 각각 적어도 하나의 지지편(12d)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 지지편(12d)들이 복수개인 것을 예를 들어 설명하기로 한다. 상기 지지편(12d)들은 상기 제1 측벽부(12b)의 단부로부터 상기 케이스 부재(12)의 내측으로 연장된 형상일 수 있다. 상기 지지편(12d)들은 상기 전면 커버(13a)의 일부분(예: 상단부 및/또는 하단부의 가장자리)에 부착되어 상기 전면 커버(13a)를 지지, 고정하는 수단을 제공할 수 있다.
상기 전면 커버(13a)는 상기 지지 부재(11)의 일면(예: 전면)에 부착, 고정되며, 상기 케이스 부재(12)와 함께 상기 전자 장치(10)의 외관을 형성할 수 있다. 상기 전면 커버(13a)가 상기 지지 부재(11)에 부착, 고정되면, 상기 케이스 부재(12)는 상기 전면 커버(13a)의 둘레를 감싸게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 전면 커버(13a)의 상단부 및/또는 하단부의 일부는 상기 지지편(12d)에 부착, 고정될 수 있다. 예컨대, 상기 전면 커버(13a)는 상기 제1 측벽부(12b)의 상단부에 둘러싸이며, 길이 방향에서 상기 전면 커버(13a)의 양단 중 적어도 하나는 상기 지지편(12d)들에 부착, 고정될 수 있다.
상기 전면 커버(13a)는 디스플레이 패널(13b)과 함께 디스플레이 장치를 형성할 수 있다. 상기 전면 커버(13a)는 상기 디스플레이 패널(13b)이 생성하는 이미지나 동영상 등을 투과하며, 외부 환경으로부터 상기 디스플레이 패널(13b)을 보호할 수 있다. 상기 전면 커버(13a)는 상기 디스플레이 패널(13b)에 상응하는 화면 투과 영역(VA)과, 상기 화면 투과 영역(VA)의 일측 및/또는 타측에 제공되는 인쇄 영역(BM1, BM2)들을 포함할 수 있다. 상기 인쇄 영역(BM1, BM2)들에는 터치 키 등의 입력 장치, 음성 통화를 위한 수화부, 사진 촬영용 개구, 근/조도 센서 등이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄 영역(BM1, BM2)들은 상기 전자 장치(10)의 길이 방향에서 양단, 예를 들면, 상기 전자 장치(100)의 상단부와 하단부에 각각 제공될 수 있다.
그리고, 상기 전면 커버(13a)와 상기 케이스 부재(12)는 상기 전자 장치의 외형을 이루는 하우징을 구성할 수 있다. 예를 들면, 상기 하우징은 제1 방향으로 향하는 상기 하우징의 제1 면을 이루는 전면 커버(13a)과, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 이루는 케이스 부재(12)를 포함할 수 있다.
상기 배터리(14)는 상기 케이스 부재(12)과 상기 지지 부재(11) 사이에 형성된 공간에 배치되고, 상기 배터리(14)가 부분적으로 상기 개구부(11a)에 위치할 수 있다. 상기 배터리(14)는 후술한 회로 기판(15)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 회로 기판(15)에는 각종 전자 부품들, 예컨대, 프로세서, 메모리, 센서 모듈, 입력 장치, 인터페이스, 오디오 모듈, 전력 관리 모듈 등이 탑재 또는 연결될 수 있다. 상기 케이스 부재(12)과 상기 지지 부재(11) 사이에 형성된 공간에 상기 배터리(14)가 배치된 상태에서, 상기 회로 기판(15)은 상기 배터리(14)의 둘레 영역에 배치되는 형상을 가질 수 있다. 상기 회로 기판(15)은 하나로 이루어진 형태로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 케이스 부재(12)와 상기 지지 부재(11) 사이에 형성된 공간에는 복수의 회로 기판이 배치될 수 있으며, 각 전자 부품들은 각각의 기능과 상호 관계에 따라 복수의 회로 기판에 분산 또는 조합될 수 있다.
상기 도전성 패턴(16)은 상기 배터리(14)와 상기 케이스 부재(12) 사이에 구비되고, 상기 회로 기판(15)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 도전성 패턴(16)은 코일 형태로 이루어지며, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 도전성 패턴(16)은 상기 금속 재질에 한정되지 않고, 다양한 도전성 재질로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 패턴(16)은 외부의 전자기 유도에 의해 배터리를 충전하는 무선 충전 기능을 수행할 수 있다. 상기 제1 부재(17)는 상기 도전성 패턴(16)의 중앙 영역에 배치되고, 자성체에 또는 자석에 의해 끌리는 물질로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 패턴(16)과 상기 제1 부재(17)에 대한 자세한 설명은 이후 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(10)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 2에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), (가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 2에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 2 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 액세서리와 결합된 전자 장치를 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 도전성 패턴과 제1 부재를 나타내는 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치(300)는 하우징(301), 도전성 패턴(305), 제1 부재(303), 제1 커버(308) 및 제2 부재(307)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 커버(308)과 상기 제2 부재(307)는 상기 전자 장치(300)와 착탈 가능하게 연결 가능한 액세서리 장치를 구성할 수 있다.
상기 하우징(301)은 제1 방향으로 향하는 제1 면과 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 평평한(flat) 형태로 이루어지면서 서로 평행할 수 있다. 다만, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 평평한 형태로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 상기 제1 면의 일부 또는 상기 제2 면의 일부가 곡면으로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 패턴(305)는 상기 하우징의 제2 면 상에 배치될 수 있다. 상기 도전성 패턴(305)은 평판형 코일 형태로 이루어질 수 있으며 외부의 전자기 유도에 의해 전류를 발생시킬 수 있다. 상기 도전성 패턴(305)은 일단에 제공된 제1 연결단자(351) 및 타단에 제공된 제2 연결단자(353)를 구비하고, 상기 제1, 제2 연결단자(351,353)들은 상기 회로 기판(15, 도 1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 도전성 패턴(305)에서 발생된 전류는 상기 회로 기판을 경유하여 배터리(14, 도 1)를 충전할 수 있다. 상기 도전성 패턴(305)은 상기 전력 관리 모듈(295, 도 3)에 포함된 충전 회로(예: 충전 IC)에 의해 제어될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재(303)는 상기 도전성 패턴(305)의 중심 부분, 예를 들면, 상기 도전성 패턴의 이격된 부분들 사이(positioned between separated portions of the conductive pattern)에 배치될 수 있다. 상기 도전성 패턴(305)는 도선이 소용돌이 형상으로 연장되어 평판형 코일 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 도전성 패턴(305)의 일부분과 다른 부분은 서로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 도전성 패턴(305)의 일부분과 상기 도전성 패턴(305)의 다른 부분 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 이러한 공간에는 상기 제1 부재(303)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 부재(303)는 상기 하우징(301)의 위에서 볼 때, 실질적으로 상기 하우징(301)의 중심에 배치될 수 있다. 상기 제1 부재(303)는 자성체에 또는 자석에 의해 끌리는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 부재(303)는 자석으로 또는 자성체로 이루어질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 부재(303)는 비정질 금속 물질(amorphous metallic material)일 수 있다. 예를 들어, 상기 비정질 금속 물질은, Fe계 비정질 합금, Co계 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 Fe계 비정질 합금은 Fe-Si-B 또는 Fe-Si-B-Co 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 나노 결정립 합금은 Fe-Si-B-Cu-Nb 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 비정질 금속 물질은 일반적인 자석에 비해 약한 자성을 가질 수 있어, 상기 도전성 패턴(305)에 전자기 유도를 방해하는 것을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 부재(303)를 둘러싸는 차폐 부재를 더 포함함에 따라, 상기 제1 부재(303)에 의해 상기 도전성 패턴(305)에 전자기 유도를 방해하는 것을 줄일 수 있다.
상기 제1 커버(308)는 상기 하우징(301)의 제2 면의 적어도 일부를 덮어 상기 하우징(301)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 상기 제1 커버(308)는 플라스틱(plastic) 재질, 천연 가죽, 인조 가죽 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 커버(308)는 상기 하우징(301)과 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 커버(308)는 유연성을 가지는 재질로 이루어져 상기 하우징(301)이 상기 제1 커버(308)에 끼움 결합될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 커버(308)는 상기 하우징(301)의 제2 면만을 덮는 것에 한정되지 않고, 상기 제1 커버(308)는 상기 하우징(301)의 제1 면 또는 상기 제2 면 중 적어도 하나에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
상기 제2 부재(307)는 상기 하우징(301)의 위에서 볼 때, 상기 제1 부재(303)와 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제1 방향 또는 제2 방향으로 상기 제1 부재(303)와 이격되면서 상기 제1 커버(308)에 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제2 부재(307)는 자성체에 또는 자석에 의해 끌리는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 부재(307)는 자석으로 또는 자성체로 이루어질 수 있다. 상기 제2 부재(307)는 비정질 금속 물질(amorphous metallic material)일 수 있다. 상기 비정질 금속 물질은 일반적인 자석에 비해 약한 자성을 가질 수 있어, 상기 도전성 패턴(305)에 전자기 유도를 방해하는 것을 줄일 수 있다.
상기 도전성 패턴(305), 상기 제1 부재(303) 및 상기 제2 부재(307) 등을 포함하는 상기 전자 장치(300)의 무선 충전이 되는 과정은 이후 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대용 전자 장치는, 제1 방향으로 향하는 제1 면 및, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 도전성 패턴; 상기 도전성 패턴의 이격된 부분들 사이에 배치되고(positioned between separated portions of the conductive pattern), 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제1 부재; 상기 하우징의 위에서 볼 때, 상기 제1 부재와 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제1 부재에 대하여 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 이격되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재; 및 상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 회로를 포함하고, 상기 회로는, 상기 도전성 패턴을 이용하여, 외부로부터 무선으로 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재는, 비정질 금속 물질(amorphous metallic material)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 비정질 금속 물질은, Fe계 비정질 합금, Co계 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 Fe계 비정질 합금은 Fe-Si-B 또는 Fe-Si-B-Co 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 나노 결정립 합금은 Fe-Si-B-Cu-Nb 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재는, 상기 하우징의 위에서 볼 때, 실질적으로 상기 하우징의 중심에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 하우징의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버를 더 포함하고, 상기 제2 부재는, 상기 제1 커버 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 커버는 상기 하우징과 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 액세서리와 결합된 전자 장치가 무선 충전기 상에 놓여진 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른, 무선 충전기(600)는 무선 충전기의 하우징(601), 제2의 도전성 패턴(605), 자성체(603) 및 센서(604)를 구비하고, 상기 무선 충전기의 하우징(601)의 일면에는 액세서리(308)와 결합된 전자 장치(300)가 놓여질 수 있다.
상기 제2의 도전성 패턴(605)는 상기 도전성 패턴(305)과 대응되는 평판형 코일 형태로 이루어질 수 있다. 상기 제2의 도전성 패턴(605)은 전류를 공급받아 전자기장을 발생시킬 수 있다. 상기 도전성 패턴(305)은 상기 제2의 도전성 패턴(605)이 발생시킨 전자기장 내에 위치되었을 때, 전자기장에 의해 유도 전류를 수신할 수 있다.
상기 제2의 도전성 패턴(605)에는 상기 도전성 패턴(305)의 공간에 대응되는 제2의 공간이 형성되고, 상기 자성체(603)가 상기 제2의 공간에 대응되도록 배치될 수 있다. 상기 자성체(603)는 일반적인 자석일 수 있다. 상기 자성체(603)는 상기 제2 부재(307)를 끌어당겨 상기 도전성 패턴(305)과 상기 제2의 도전성 패턴(605)를 정렬시킬 수 있다. 그리고, 상기 도전성 패턴(305)과 상기 제2의 도전성 패턴(605)이 정렬됨에 따라, 상기 제2의 도전성 패턴(605)과 상기 도전성 패턴(305)의 전자계 결합 효율이 향상될 수 있다. 예컨대, 상기 무선 충전기(600)로부터 상기 전자 장치(300)로의 무선 전력 송신 효율이 향상될 수 있다.
상기 센서(604)는 상기 센서(604)의 주변의 자속의 변화를 감지할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치(300)가 상기 무선 충전기의 하우징(601) 상에 놓이는 과정에서, 상기 제2 부재(307)가 상기 센서(604)에 인접하게 됨에 따라, 상기 센서(604)의 주변에서 자속의 변화가 발생될 수 있다. 그리고, 상기 센서(604)에서는 상기 센서(604)의 주변에서 자속의 변화에 의한 전기 신호가 발생됨에 따라, 이러한 전기 신호가 상기 무선 충전기의 하우징(601)에 구비된 제어부(미도시)에 전달될 수 있다. 상기 제어부는, 상기 전기 신호가 기설정된 전기 신호의 범위(예: 상기 제2 부재(307)에 의한 자속 변화가 있기 전 환경에서 상기 센서(604)에서 발생된 전기 신호의 범위)를 벗어나는 경우, 상기 무선 충전기(309) 상에 상기 전자 장치(300)가 놓여진 것으로 판단하여 상기 제2의 도전성 패턴(605)에 전류가 공급되도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 커버(308)는 상기 하우징(301)에서 분리되어 상기 전자 장치(300)의 제2 면이 상기 무선 충전기(309)에 맞닿을 수 있다. 이때, 상기 제1 부재(303)가 상기 센서(604)에 인접함에 따라, 상기 센서(604)는 상기 제1 부재(303)에 의한 자속 변화에 따라 전류를 발생시킬 수 있다. 그리고, 이러한 전류는 제어부에 전달되어 상기 제어부가 상기 제2의 도전성 패턴(605)에 전류가 공급되도록 제어할 수 있다. 그러나, 상기 제1 커버(308)가 상기 하우징(301)에 결합되어 상기 하우징(301)의 제2 면을 폐쇄한 상태에서는, 상기 제1 부재(303)와 상기 자성체(603) 사이의 인력이 상기 제1 커버(308)에 의해 차단되거나, 상기 센서(604)가 상기 제1 커버(308)에 의해 상기 제1 부재(303)를 감지하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서(604)는 상기 제1 커버(308)의 두께(d1) 또는 상기 제 1 커버(308)의 재질에 따라, 상기 제1 부재(303)를 인식하지 못할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치(300)는 상기 제1 커버(308)에 상기 제2 부재(307)가 구비됨에 따라, 상기 제1 부재(303)의 자력이 상기 제1 커버(308)에 의해 차단되더라도 상기 제2 부재(307)의 자력이 상기 센서(604)에 도달할 수 있다.
한편, 상기 전자 장치(300)가 상기 무선 충전기(600) 상에서 이탈되는 경우(예를 들면, 상기 제어부는, 상기 센서(604)로부터 전달되는 전류가 기설정된 전기 신호의 범위 내에 해당되는 경우), 상기 제어부는 상기 무선 충전기의 하우징(601) 상에 상기 전자 장치(300)가 존재하지 않는 것으로 판단하여 상기 제2의 도전성 패턴(605)로 전류의 공급을 차단할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치(300)가 무선 충전되는 과정을 살펴보기로 한다.
상기 센서(604)는 상기 전자 장치(300)가 상기 무선 충전기의 하우징(601) 상에 적절하게 정렬되었는지 여부를 감지할 수 있다.
상기 전자 장치(300)가 상기 무선 충전기의 하우징(601) 상에 적절하게 정렬되면, 상기 제어부는 상기 제2의 도전성 패턴(605)에 전류를 공급하여 상기 제2의 도전성 패턴(605)이 전자기장을 발생시킬 수 있다.
상기 전자 장치(300)의 도전성 패턴(305)는 상기 전자기장(예: 상기 제2의 도전성 패턴(605)이 발생시킨 전자기장)에 의해 유도 전류를 수신할 수 있다.
상기 전력 관리 모듈(295, 도 3)은 상기 도전성 패턴(305)이 발생시키는 유도 전류를 이용하여 상기 배터리(14, 도 1)로 충전 전류를 공급할 수 있다. 상기 전자 장치(300)가 상기 무선 충전기(600)에 의해 무선 충전되는 과정은 이후 도면을 참조하여 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템은 무선 전력을 전송하는 외부 전자 장치(400) 및 상기 전송된 무선 전력을 수신하는 전자 장치(450)를 포함할 수 있다. 상기 외부 전자 장치(400)는 도 6에 도시된 무선 충전기(600)의 일부 또는 전체를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(450)는 도 6에 도시된 전자 장치(300)의 일부 또는 전체를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치(400)(예: 무선 충전기(600))는 전력 송신 회로부(411), 제어 회로부(412), 통신 회로(413), 센싱 회로부(415) 및 저장 회로부(416)를 포함할 수 있다. 전자 장치(450)는 전력 수신 회로부(451), 제어 회로부(452), 통신 회로부(453), 센싱 회로부(454) 및 디스플레이부(455)를 포함할 수 있다.
전력 송신부 회로(411)는 전력을 수신하고자 하는 전자 장치(450)로부터 요구되는 전력을 제공할 수 있으며, 도전성 패턴으로 형성된 루프 코일(411L)을 포함할 수 있다. 전력 송신 회로(411)는 상기 루프 코일(411L)을 통하여 무선으로 전자 장치(450)에 전력을 전송하도록 제공될 수 있다. 여기에서, 전력 송신 회로부(411)는 외부로부터 직류 또는 교류 파형의 형태로 전력을 공급 받을 수 있으며, 상기 공급 받은 전력을 교류 파형의 형태로 전자 장치(450)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 회로부(411)는 외부로부터 직류 파형의 형태로 전력을 공급 받은 경우, 상기 직류 파형의 전력을 인버터를 이용하여 교류 파형으로 변환하여 교류 파형의 형태로 전자 장치(450)에 공급할 수 있다. 전력 송신 회로부(411)는 이에 한정되는 것은 아니며, 일정한 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 수단이라면 제한 없이 모두 포함할 수 있다.
아울러, 전력 송신 회로부(411)는 교류 파형을 전자기파 형태로 전자 장치(450)로 제공할 수 있다. 전력 송신 회로부(411)는 도전성 패턴으로 형성된 루프 코일(411L)을 포함할 수 있으며, 상기 루프 코일(411L)에 전류가 인가되어 발생된 소정의 전자기파를 전자기 유도 방식 또는 공진 방식을 이용하여 송신 또는 수신할 수 있다. 전력 송신 회로부(411)는 추가적으로 제1 통신 회로(413a)(예: 공진 회로)를 포함할 수 있으며, 상기 루프 코일(411L)에 의해 발생되는 전자기파를 이용하여 인-밴드(in-band) 형식으로 통신(예: 데이터 통신)을 수행할 수 있다. 제1 통신 회로(413a)에 대해서는 후술되는 통신 회로(413)에서 더욱 상세히 설명하기로 한다. 전력 송신부(411)가 공진회로로 구현되는 경우, 공진회로의 루프 코일(411L)의 인덕턴스(L)는 변경 가능할 수도 있다.
또한, 전력 송신 회로부(411)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하여 다른 구성 요소에 공급하는 형태로도 구현될 수 있다.
이러한 전력 송신 회로부(411)는 예를 들어, 상기 루프 코일(411L)을 비롯하여 전력 어댑터(411a), 전력 생성 회로부(411b) 및 매칭 회로부(411c)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
전력 어댑터(411a)는 외부로부터 교류 또는 직류 전원을 입력 받거나, 배터리 장치의 전원 신호를 수신하여 기설정된 전압 값을 가지는 직류 전력으로 출력할 수 있다. 전력 어댑터(411a)에서 출력되는 직류 전력의 전압 값은 제어부(412)에 의하여 제어될 수 있다. 전력 어댑터(411a)로부터 출력되는 직류 전력은 전력 생성 회로부(411b)로 출력될 수 있다.
전력 생성 회로부(411b)는 전력 어댑터(411a)로부터 출력된 직류 전류를 교류 전류로 변환하여 출력할 수 있다. 전력 생성 회로부(411b)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수도 있으며, 전력 어댑터(411a)를 통해 입력되는 직류 전류가 기설정된 이득보다 작으면 상기 증폭기를 이용하여 기설정된 이득으로 직류 전류를 증폭할 수 있다. 아울러, 전력 생성 회로부(411b)는 제어 회로부(412)로부터 입력되는 제어 신호에 기초하여 전력 어댑터(411a)로부터 입력되는 직류 전류를 교류로 변환하는 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 생성 회로부(411b)는 소정의 인버터를 통해 상기 직류 전류를 교류로 변환할 수 있다. 또는, 전력 생성 회로부(411b)는 게이트 구동 장치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 게이트 구동 장치가 상기 직류 전류를 온(on)/오프(off)하여 제어하면서 교류로 변경할 수도 있다. 또는, 전력 생성 회로부(411b)는 무선 전원 발생기(예: 오실레이터)를 통해 교류 전원 신호를 생성할 수도 있다. 이에 따라 전력 생성 신호부(411b)는 교류 전력을 출력할 수 있다.
매칭 회로부(411c)는 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 생성 회로(411b)로부터 출력된 교류 신호가 루프 코일(411L)에 전달되면, 상기 교류 신호에 의하여 루프 코일(411L)에 전자기장이 형성될 수 있다. 이때, 매칭 회로(411c)는 상기 형성된 전자기장 신호의 주파수 대역을 조정하여 매칭 회로(411c)로부터 바라본 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(411c)는 이러한 임피던스 조정에 의해 루프 코일(411L)을 통해 전자 장치(450)로 전송되는 예를 들어, 매칭부(411c)로부터 바라본 임피던스를 조정하여, 출력 전력이 고효율 또는 고출력이 되도록 제어할 수 있다. 매칭 회로부(411c)는 제어 회로부(412)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭부 회로(411c)는 인덕터(예를 들어, 코일), 및 커패시터 및 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로부(412)는 상기 스위치 장치를 통해 상기 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
전력 송신 회로부(411)는 이에 한정되는 것은 아니며, 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한 없이 모두 포함할 수 있음을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
센싱 회로부(415)(예: 센서 모듈(240))는 전력 송신 회로부(411)의 루프 코일(411L)에 인가되는 전류/전압의 변화를 센싱할 수 있다. 외부 전자 장치(400)는 루프 코일(411L)에 인가되는 전류/전압의 크기에 대응하여 전자 장치(450)로 전송될 전송 전력량이 생성될 수 있다. 즉, 외부 전자 장치(400)는 루프 코일(411L)에 인가되는 전류/전압의 변화에 따라 상기 전송될 전력량이 변화할 수 있다. 예를 들어, 루프 코일(411L)에 인가되는 전류/전압의 크기가 커질수록 상기 전송될 전송 전력량이 증가되고, 루프 코일(411L)에 인가되는 전류/전압의 크기가 작아질수록 상기 전송될 전력량이 감소될 수 있다. 아울러, 센싱 회로부(415)는 외부 전자 장치(400)의 온도 변화를 센싱할 수 있다. 센싱 회로부(415)는 전력 송신 회로부(411)에 의해 전송될 전력을 생성하거나 상기 생성된 전력을 전자 장치(450)로 전송 시 상기 외부 전자 장치(400)에서 발생될 수 있는 열에 의한 온도 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로부(415)는 외부 전자 장치(400)의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 한 실시예에 따르면 센싱 회로부(415)는 전류/전압 센서 및 온도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어 회로부(412)는 외부 전자 장치(400)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어 회로부(412)는 저장 회로부(416)에 저장되어 있는 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 외부 전자 장치(400)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 또한, 제어 회로부(412)는 전력 송신 회로(411)를 통해 전자 장치(450)로 무선으로 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(412)는 통신 회로(413)를 통해 상기 전자 장치(450)로부터 무선으로 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.
통신 회로(제1 통신회로(413a), 제2 통신회로(413b)) (예: 통신 인터페이스(170), 통신 모듈(220))는 전자 장치(450)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신 회로(413)는 전자 장치(450)의 통신 회로(453)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
한편, 또한, 통신 회로(413)는 외부 전자 장치(400)의 정보에 대한 신호를 전자 장치(450)로 송신할 수 있다. 여기에서, 통신 회로(413)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다. 아울러, 통신 회로(413)는 전자 장치(450)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 특정 전자 장치(예: 전자 장치(450))의 전력 수신 회로(451)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
한편, 통신 회로(413)는 전자 장치(450)뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신 장치(미도시)로부터/로 신호를 수신하거나 송신할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 회로(413)는, 예컨대, 전력 송신 회로(411)와 하나의 하드웨어로 구현되어 외부 전자 장치(400)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제1 통신 회로(413a), 및 전력 송신 회로(411)와 상이한 하드웨어로 구현되어 외부 전자 장치(400)가 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제2 통신 회로(413b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신 회로(413)가 인-밴드 형식으로 통신을 수행할 수 있는 상기 제1 통신 회로(413a)를 포함하는 경우, 상기 제1 통신 회로(413a)는 전력 송신 회로(411)의 루프 코일(411L)을 통해 수신되는 전자기장 신호의 주파수 및 신호 레벨을 수신할 수 있다. 이때, 제어 회로(412)는 상기 수신된 전자기장 신호의 주파수 및 신호 레벨을 복호화하여 상기 전자 장치(450)로부터 수신되는 정보를 추출할 수 있다. 또한, 상기 제1 통신 회로(413a)는 전력 송신 회로(411)의 루프 코일(411L)에 전자 장치(450)로 전송하고자 하는 외부 전자 장치(400)의 정보에 대한 신호를 인가하거나, 매칭 회로(411c)로부터 출력되는 신호가 상기 루프 코일(411L)에 인가됨으로써 발생되는 전자기장 신호에 외부 전자 장치(400)의 정보에 대한 신호를 추가하여 전자 장치(450)로 전송할 수 있다. 이때, 제어 회로(412)는 매칭 회로(411c)에 포함된 스위치 장치의 온/오프 제어를 통해 상기 매칭 회로(411c)의 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나와 연결 상태를 변화시켜 출력되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 통신 회로(413)가 아웃-오브-밴드 형식으로 통신을 수행할 수 있는 상기 제2 통신 회로(413b)를 포함하는 경우, 상기 제2 통신 회로(413b)는 전자 장치(450)의 통신 회로(453)(예: 제2 통신 회로(453b))와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신, 블루투스 통신, BLE(bluetooth low energy) 방식 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 통신 회로(413)의 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본 발명의 실시 예들은 통신 회로(413)에서 수행하는 특정 통신 방식으로 그 권리범위가 한정되지 않는다.
또한 통신 회로(413)는 전자 장치(450)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 전자 장치(450)의 전력 수신부(451)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
통신 회로(413)는 전자 장치(450)뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신 장치(미도시)로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 도 7에서는 통신 회로(413)가 전력 송신부(411)와 상이한 하드웨어로 구성되어 외부 전자 장치(400)가 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신되는 것과 같이 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 본 발명은 전력 송신부(411) 및 통신 회로(413)가 하나의 하드웨어로 구현되어 외부 전자 장치(400)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다.
외부 전자 장치(400) 및 전자 장치(450)는 각각의 통신 회로(413, 453)를 통해 각종 신호를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 외부 전자 장치(400)는 상기 전력 송신 회로부(411) 및 배터리를 포함하는 휴대용 단말기일 수 있다. 이에 따라, 상기 휴대용 단말기인 외부 전자 장치(400)는 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 전자 장치(450)에 무선 전력으로 송신할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 외부 전자 장치(400)는 무선 충전기, 휴대용 단말기에 한정되지 않고, 상기 전력 송신 회로부(411)를 포함하는 다양한 전자 장치일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치(450)의 전력 수신 회로부(451)는 외부 전자 장치(400)의 전력 송신 회로부(411)로부터 전력을 수신할 수 있다. 전력 수신 회로부(451)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하도록 구현될 수도 있다. 전력 수신 회로부(451)는 도전성 패턴으로 이루어진 루프 코일(451L)을 포함할 수 있다. 전력 수신 회로(451)는 전력 송신 회로(411)의 루프 코일(411L)에 인가된 전류/전압에 대응하여 발생된 전자기파 형태의 무선 전력을 루프 코일(451L)을 통해 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로부(451)는 전력 송신 회로부(411)로부터, 전력 송신 회로부(411)의 루프 코일(411L)에 인가되는 교류 파형의 전력이 유도기전력을 발생시켜 인접한 전력 수신 회로부(451)의 루프 코일(451L)에 공급한 전력을, 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신부(451)는 전력 송신부(411)의 루프 코일(411a)에 인가된 전류/전압에 대응하여 발생된 전자기파 형태의 무선 전력을 루프 코일(451a)을 통해 수신할 수 있다.
이러한 전력 수신 회로부(451)는 예를 들어, 상기 루프 코일(451L)을 비롯하여 매칭 회로(451a), 정류 회로부(451b), 조정 회로부(regulator)(451c), 스위치 회로부(451d) 및 배터리(451e)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
매칭 회로(451a)는 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(400)의 루프 코일(411L)을 통해 전송된 전력이 루프 코일(451L)에 전달되어 전자기장이 형성될 수 있다. 이때, 매칭 회로(451a)는 상기 형성된 전자기장 신호의 주파수 대역을 조정하여 매칭 회로(451a)로부터 바라본 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(451a)는 이러한 임피던스 조정에 의해 루프 코일(451L)을 통해 외부 전자 장치(400)로부터 수신되는 입력 전력이 고효율 및 고출력이 되도록 제어할 수 있다. 매칭 회로(451a)는 제어 회로(452)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(451a)는 인덕터(예를 들어, 코일), 커패시터 및 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로(452)는 상기 스위치 장치를 통해 상기 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
정류 회로부(451ab)는 루프 코일(451L)에 수신되는 무선 전력을 직류 형태로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드의 형태로 구현될 수 있다.
조정 회로부(451c)는 정류된 전력을 기설정된 이득으로 컨버팅할 수 있다. 조정 회로부(451c)는 소정의 DC/DC 컨버터(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조정 회로부(451c)는 출력단의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 한편, 조정 회로부(451c)의 전단에는 인가될 수 있는 전압의 최소값 및 최대값이 기설정될 수 있다.
스위치 회로부(451d)는 조정 회로부(451c) 및 배터리(451e)를 연결할 수 있다. 스위치 회로부(451d)는 제어 회로부(452)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다.
배터리(451e)는 스위치 회로부(451d)가 온 상태인 경우에 조정 회로부(451c)로부터 입력되는 전력을 공급 받아 충전할 수 있다.
센싱 회로부(454)는 전자 장치(450)에 수신되는 전력의 충전 상태 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로부(454)는 소정의 전류/전압 센서(454a)를 통해 루프 코일(451L)에 수신되는 전류/전압 값을 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 전자 장치(450)는 상기 측정된 전류/전압에 기반하여 외부 전자 장치(450)에 수신되는 수신 전력의 양을 산출할 수 있다.
센싱 회로(454)는 전자 장치(450)의 충전 환경 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로부(454)는 소정의 온도 센서(454b)를 통해 전자 장치(450)의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나를 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 센싱 회로부(454)는 소정의 조도 센서(454c)를 통해 전자 장치(450)의 주변의 조도(밝기)를 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 센싱 회로부(454)는 소정의 사운드 센서(454d)를 통해 전자 장치(450)의 주변의 소리(소음) 레벨을 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 제2 부재가 도전성 패턴과 일부 중첩되는 모습을 나타내는 평면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 제2 부재(307)가 상기 도전성 패턴(305)과 일부 중첩되는 경우, 상기 도전성 패턴(305)과 상기 제2의 도전성 패턴(605, 도 6)이 서로 정렬되지 않아, 상기 제2의 도전성 패턴(605, 도 6)에 의한 전자기 유도의 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 상기 제2 부재(307)는 상기 제1 부재(303)와 대응되는 위치, 예를 들면, 상기 하우징(301, 도 6)의 위에서 볼 때, 실질적으로 상기 도전성 패턴(305)의 중심에 배치되어 상기 도전성 패턴(305)과 상기 제2의 도전성 패턴(605, 도 6)을 서로 정렬시킬 수 있다. 그리고, 상기 도전성 패턴(305)과 상기 제2의 도전성 패턴(605, 도 6)이 서로 정렬됨에 따라, 상기 제2의 도전성 패턴(605)과 상기 도전성 패턴(305)의 전자계 결합 효율이 향상될 수 있다.
한편, 상기 제2 부재(307)가 상기 자성체(603, 도 6)에 의해 끌어당겨지더라도, 상기 도전성 패턴(305)과 상기 제2의 도전성 패턴(605)이 서로 정렬되지 않아, 상기 도전성 패턴(305)에 의한 무선 충전 효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101, 도 2), 전자 장치(300, 도 6))의 프로세서(120, 도 2)는, 무선 충전의 효율을 판단할 수 있다. 상기 프로세서는 수신되는 전력량과 기설정된 전력량(예: 상기 도전성 패턴과 상기 제2의 도전성 패턴이 정렬되었을 경우의 전력량)을 비교하여 무선 충전의 효율을 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300, 도 6)는 상기 도전성 패턴(305)의 발열을 측정하는 제2의 센서를 포함할 수 있다. 상기 제2의 센서는 상기 도전성 패턴의 인접하게 배치되어 상기 도전성 패턴(305)의 발열을 측정하고, 측정된 발열량을 상기 프로세서에 전달할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제2의 센서에 의해 측정된 발열량과 기설정된 발열량(예: 상기 도전성 패턴과 상기 제2의 도전성 패턴이 정렬되었을 경우의 발열량)을 비교하여 무선 충전 효율을 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 무선 충전 효율을 판단하여 상기 전자 장치(300)의 도전성 패턴(305)이 상기 무선 충전기(600)의 제2의 도전성 패턴(605)과 정렬되었는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 무선 충전 효율이 낮은 경우(예: 상기 수신되는 전력량이 기설정된 전력량보다 낮은 경우), 상기 전자 장치의 디스플레이 장치에 전기적인 신호를 전달하여 상기 전자 장치의 디스플레이 장치에서 이미지(예: 전자 장치가 무선 충전기에 정렬이 되지 않았다는 의미의 이미지)를 표시하도록 할 수 있다. 또는, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 음성 신호를 발생시켜 사용자에게 전자 장치와 무선 충전기가 서로 정렬되지 않은 점을 알릴 수 있다. 또는, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 햅틱 기능을 수행하는 진동 모터에 전기적 신호를 전달하여, 상기 진동 모터의 진동을 발생시켜 사용자에게 전자 장치와 무선 충전기가 서로 정렬되지 않은 점을 알릴 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 액세서리 장치는 커버(408), 제2 부재(407) 및 부착부(485)를 포함할 수 있다.
상기 커버(408)는 전자 장치의 제2 면(예: 도 1의 후면부(12a), 도 4의 상기 전자 장치(301)의 제2 면)의 적어도 일부를 덮는 제1 커버(483) 및 상기 전자 장치의 제1 면의 적어도 일부를 개폐하는 제2 커버(481) 및 상기 제1 커버(483)과 제2 커버(481)을 연결하는 연결부(484)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 커버(483)는 상기 전자 장치에 결합되고, 상기 제2 커버(481)는 상기 제1 커버(483)에 대해 연결부(484)를 통해 회동되면서 상기 전자 장치의 제1 면을 개폐할 수 있다. 그리고, 상기 제1 커버(483)에는 상기 전자 장치의 제2 면에 구비된 카메라 모듈 또는 지문인식 모듈이 상기 제1 커버(483)에서 노출되도록 하는 홀(483a)이 형성될 수 있다.
상기 제2 부재(407)는 상기 제2 커버(481)의 외부면에 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제2 커버(481)가 상기 제1 커버(483)에 대하여 회동하여 상기 전자 장치의 제1 면을 개방할 수 있다. 상기 전자 장치의 제1 면이 개방된 상태에서, 상기 제2 커버(481)는 상기 전자 장치의 제2 면 상에서 상기 제1 커버(483)와 마주보게 위치할 수 있다. 그리고, 상기 전자 장치는 상기 무선 충전기(600, 도 6) 상에 인접하게 되는 경우, 상기 제2 부재(407)가 상기 센서(604, 도 6)의 주변에서 자속의 변화를 발생시킬 수 있다. 상기 제2 커버(481)가 상기 전자 장치의 제1 면을 개방시킴에 따라, 디스플레이 패널(13b, 도 1)이 상기 전자 장치의 제1 면에 이미지나 동영상 등을 표시하고, 상기 제2 부재(407)가 상기 자성체(603, 도 6)의 자력에 의해 끌리게 되어, 상기 제2 부재(407)가 상기 도전성 패턴(305, 도 6)과 상기 제2의 도전성 패턴(605, 도 6)을 정렬시킬 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 부재(407)는 상기 제1 커버(483)의 외부면 또는 내부면 양쪽 중 어느 하나에 부착될 수 있다. 또한, 상기 제2 부재(407)는 상기 제1 커버(483)의 외부면 또는 내부면 양쪽 중 어느 하나에 부착될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 상기 제2 부재(407)는 상기 제1 커버(483)와 상기 제2 커버 양쪽에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 커버(483)의 외부면 또는 내부면 중 적어도 일부 및 상기 제2 커버(481)의 외부면 또는 내부면 중 적어도 일부에 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 부착부(485)는 접착제를 구비하여, 상기 제2 부재(407)를 감싸면서 상기 제2 커버(481) 상에 상기 제2 부재(407)를 부착시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 부착부(485)가 상기 제2 커버(481) 상에 상기 제2 부재(407)를 부착시키는 것에 한정되지 않고, 상기 부착부(485)가 상기 제1 커버(483) 상에 상기 제2 부재(407)를 부착시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 부재(407)가 상기 제1 커버(483)의 내부에 또는 상기 제2 커버(481)의 내부에 장착되지 않더라도 상기 부착부(485)를 이용하여 상기 제2 부재(407)가 상기 제1 커버(483)에 또는 상기 제2 커버(481) 에 구비될 수 있다. 즉, 사용자는 상기 제2 부재(407)가 탑재된 액세서리 장치를 별도로 구매하지 않고, 상기 부착부(485)를 이용하여 상기 제2 부재(407)를 사용자가 기존에 사용하는 하우징(301, 도 6)의 중심에 배치하여 부착할 수 있다. 그리고, 상기 부착부(485)는 차폐 성질을 가짐에 따라, 상기 제2 부재(407)의 자성체의 세기를 변경할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치는, 디스플레이를 포함하는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 전자 장치와 착탈가능하게(detachably) 연결가능한 액세서리 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버; 및 상기 제1 커버의 내부 또는 외부면 상에 배치되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재를 포함하고, 상기 제2 부재는, 상기 제1 커버의 위에서 볼 때, 상기 제1 커버의 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제2 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 커버는 상기 제1 커버와 회동 가능하게 연결되고, 상기 제1 커버에 대하여 회동함에 따라 상기 전자 장치의 제1 면을 개폐할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 내부에는 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제1 부재가 배치되고, 상기 제1 커버가 상기 전자 장치에 장착된 경우, 상기 제1 커버의 위에서 볼 때, 상기 제2 부재가 상기 제1 부재와 적어도 일부 중첩될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치는, 전자 장치의 적어도 일부분을 덮는 커버; 및 상기 커버에 구비되고, 자성체에 의하여 끌리는 제2 부재를 포함하고, 상기 제2 부재는, 상기 커버가 무선 충전기 상에 놓여지는 경우, 상기 무선 충전기에 구비된 자성체에 끌려 상기 커버를 상기 무선 충전기 상에 정렬할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 부재는 비정질 금속 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 내부에는 자성체에 의하여 끌리는 제1 부재가 배치되고, 상기 커버가 상기 전자 장치의 적어도 일부분을 덮은 상태에서, 상기 제2 부재가 상기 제1 부재와 대응되도록 상기 커버에 구비될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 커버는, 상기 전자 장치의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버; 및 상기 전자 장치의 제1 면의 적어도 일부를 개폐하는 제2 커버를 구비하고, 상기 제2 부재는 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.
상기 제2 커버는, 상기 제1 커버에 회동 가능하게 연결되고, 상기 제1 커버에 대하여 회동함에 따라 상기 전자 장치의 제1 면을 개폐할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 액세서리 장치는, 상기 제2 부재를 감싸면서 상기 커버 상에 상기 제2 부재를 부착시키는 부착부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징의 적어도 일부분을 덮는 커버; 및 상기 커버에 구비되고, 자성체에 의하여 끌리는 제2 부재를 포함하고, 상기 제2 부재는, 상기 커버가 무선 충전기 상에 놓여지는 경우, 상기 무선 충전기에 구비된 자성체에 끌려 상기 커버를 상기 무선 충전기 상에 정렬할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다양한 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
300: 전자 장치 301: 하우징
303: 제1 부재 305: 도전성 패턴
307: 제2 부재 308: 제1 커버

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 방향으로 향하는 제1 면 및, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 도전성 패턴;
    상기 도전성 패턴의 이격된 부분들 사이에 배치되고(positioned between separated portions of the conductive pattern), 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제1 부재;
    상기 하우징의 위에서 볼 때, 상기 제1 부재와 적어도 일부가 중첩되고, 상기 제1 부재에 대하여 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 이격되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재; 및
    상기 도전성 패턴과 전기적으로 연결되는 회로를 포함하고,
    상기 회로는, 상기 도전성 패턴을 이용하여, 외부로부터 무선으로 전력을 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재는, 비정질 금속 물질(amorphous metallic material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

  3. 제2 항에 있어서, 상기 비정질 금속 물질은, Fe계 비정질 합금, Co계 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 Fe계 비정질 합금은 Fe-Si-B 또는 Fe-Si-B-Co 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 나노 결정립 합금은 Fe-Si-B-Cu-Nb 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재는, 상기 하우징의 위에서 볼 때, 실질적으로 상기 하우징의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버를 더 포함하고,
    상기 제2 부재는, 상기 제1 커버 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제5 항에 있어서, 상기 제1 커버는 상기 하우징과 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 디스플레이를 포함하는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 전자 장치와 착탈 가능하게(detachably) 연결 가능한 액세서리 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버; 및
    상기 제1 커버의 내부 또는 외부면 상에 배치되고, 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제2 부재를 포함하고,
    상기 제2 부재는, 상기 제1 커버의 위에서 볼 때, 상기 제1 커버의 실질적으로 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 상기 전자 장치의 제1 면의 적어도 일부를 덮는 제2 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 커버는 상기 제1 커버와 회동 가능하게 연결되고, 상기 제1 커버에 대하여 회동함에 따라 상기 전자 장치의 제1 면을 개폐하는 장치.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 전자 장치의 내부에는 자성체 또는 자석에 의하여 끌리는 물질을 포함하는 제1 부재가 배치되고,
    상기 제1 커버가 상기 전자 장치에 장착된 경우, 상기 제1 커버의 위에서 볼 때, 상기 제2 부재가 상기 제1 부재와 적어도 일부 중첩되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 액세서리 장치에 있어서,
    전자 장치의 적어도 일부분을 덮는 커버; 및
    상기 커버에 구비되고, 자성체에 의하여 끌리는 제2 부재를 포함하고,
    상기 제2 부재는, 상기 커버가 무선 충전기 상에 놓여지는 경우, 상기 무선 충전기에 구비된 자성체에 끌려 상기 커버를 상기 무선 충전기 상에 정렬하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제2 부재는 비정질 금속 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 전자 장치의 내부에는 자성체에 의하여 끌리는 제1 부재가 배치되고,
    상기 커버가 상기 전자 장치의 적어도 일부분을 덮은 상태에서, 상기 제2 부재가 상기 제1 부재와 대응되도록 상기 커버에 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제14 항에 있어서, 상기 커버는,
    상기 전자 장치의 제2 면의 적어도 일부를 덮는 제1 커버; 및
    상기 전자 장치의 제1 면의 적어도 일부를 개폐하는 제2 커버를 구비하고,
    상기 제2 부재는 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버 중 적어도 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제2 커버는, 상기 제1 커버에 회동 가능하게 연결되고, 상기 제1 커버에 대하여 회동함에 따라 상기 전자 장치의 제1 면을 개폐하는 장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 부재를 감싸면서 상기 커버 상에 상기 제2 부재를 부착시키는 부착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 전자장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 적어도 일부분을 덮는 커버; 및
    상기 커버에 구비되고, 자성체에 의하여 끌리는 제2 부재를 포함하고,
    상기 제2 부재는, 상기 커버가 무선 충전기 상에 놓여지는 경우, 상기 무선 충전기에 구비된 자성체에 끌려 상기 커버를 상기 무선 충전기 상에 정렬하는 것을 특징으로 하는 장치.
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