KR20170068282A - 무선 충전 액세서리 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 충전 액세서리 장치가 제공된다. 보다 상세하게는 휴대 장치와 전기적으로 연결되고, 액세서리 장치에 놓여진 웨어러블 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공된다. 개시된 실시예 중 일부는 휴대 장치에서부터 전원을 공급받고, 액세서리 장치에 놓여진 웨어러블 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공된다.

Description

무선 충전 액세서리 장치{WIRELESS CHARGING ACCESSORY APPARATUS}
아래 실시예들은 무선 충전 액세서리 장치에 관한 것으로, 상세하게는 휴대 장치와 전기적으로 연결되고, 액세서리 장치에 놓여진 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치에 관한 것이다.
최근 휴대 장치 또는 웨어러블 장치는 유선 충전뿐만 아니라 무선 충전을 지원한다. 무선 충전 방식은 예를 들어, 전자기 유도(electromagnetic inductive) 방식, 자기 공진(magnetic resonance) 방식 또는 다른 무선 충전 방식을 포함할 수 있다.
휴대 장치 또는 웨어러블 장치는 전원 소스에 연결된 충전 어댑터(travel adapter)를 통해 유선으로 충전을 할 수 있다. 또한, 휴대 장치 또는 웨어러블 장치는 무선 충전 패드(wireless charging pad)를 통해 무선으로 충전을 할 수 있다.
충전 어댑터 또는 무선 충전 패드가 없는 경우, 배터리 잔량이 얼마 남지 않은 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 충전할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치는, 전면 커버, 휴대 장치를 수용하는 후면 커버 및 상기 전면 커버 및 상기 후면 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 액세서리 장치에 있어서, 무선 전력 제어 프로세서, 상기 휴대 장치와 상기 액세서리 장치를 전기적으로 연결하는 커넥터, 상기 커넥터로 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기, 및 상기 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함하고, 상기 무선 전력 제어 프로세서, 상기 직류-교류 변환기 및 상기 송신 코일은 상기 전면 커버에 위치한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치는, 휴대 장치의 전면을 덮거나 노출시키는 제1 커버, 상기 휴대 장치를 수용하는 공간을 구비하는 제2 커버, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 연결하는 연결부, 및 상기 제1 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 수용된 상기 휴대 장치의 배터리에서 제공되는 직류 전력이 변환된 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치는, 휴대 장치의 전면을 덮거나 노출시키는 제1 커버, 상기 휴대 장치를 수용하는 공간을 구비하는 제2 커버, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 연결하는 연결부, 상기 제2 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 수용된 상기 휴대 장치에서부터 무선으로 수신되는 전력을 수신하는 무선 전력 수신 회로, 및 상기 제1 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 위치하는 무선 전력 수신부에서부터 제공되는 직류 전력이 변환된 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치는, 액세서리 장치에 있어서, 휴대 장치의 일면의 적어도 일부를 덮을 수 있는 크기를 가지며, 실질적으로 편평한 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 일면에 위치하고, 상기 휴대 장치에 탈부착이 가능하도록 구성된 장착 구조(mounting structure), 상기 하우징의 상기 일면에 위치하고, 상기 휴대 장치에서부터 전력을 수신할 수 있도록 구성된 커넥터, 상기 커넥터와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징 내부에 위치한 무선 충전 송신 회로, 및 상기 하우징의 상기 편평한 부분 내에 적어도 일부 포함되고, 상기 무선 충전 송신 회로와 전기적으로 연결된 도전성 패턴을 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 휴대 장치와 전기적으로 유선 연결되고, 전면 커버에 놓여진 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 후면 커버에 수용되는 휴대 장치의 배터리와 전기적으로 연결되고, 후면 커버와 연결부에 의해 연결되는 전면 커버에 놓여진 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 휴대 장치에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신하고, 전면 커버에 놓여진 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 후면 커버에 수용되는 휴대 장치의 송신 코일에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신하고, 후면 커버와 연결부에 의해 연결되는 전면 커버에 놓여진 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공될 수 있다.
이에 한정되지 않고 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 휴대 장치에서부터 유선 및 무선 중 하나를 통해 전력을 수신하고, 전면 커버에 놓여진 웨어러블 장치 또는 전자 장치를 무선으로 충전 가능한 무선 충전 액세서리 장치가 제공될 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 제조하고 사용하는 방법을 상세히 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있으며, 상술된 구성 요소들은 상술된 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상술된 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위에서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있다. 또한, 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로 명명될 수도 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 어플리케이션(application)은 컴퓨터용 OS(Operating System) 또는 모바일 OS 위에서 실행되어 사용자가 사용하는 소프트웨어를 의미한다. 예를 들어, 어플리케이션은 웹 브라우저(web browser), 모바일 결제(mobile payment) 어플리케이션, 포토 앨범(photo album) 어플리케이션, 워드 프로세서(word processor), 스프레드 시트(spread sheet), 연락처(contacts) 어플리케이션, 캘린더(calendar) 어플리케이션, 메모(memo) 어플리케이션, 알람(alarm) 어플리케이션, SNS(Social Network System) 어플리케이션, 게임 장터(game store), 채팅(chatting) 어플리케이션, 지도(Map) 어플리케이션, 뮤직 플레이어(music player) 또는 비디오 플레이어(video player) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 어플리케이션은 휴대 장치 또는 휴대 장치와 무선 또는 유선으로 연결되는 외부 장치(예를 들어, 서버 등)에서 실행되는 소프트웨어를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 어플리케이션은 수신되는 사용자 입력에 대응하여 휴대 장치에서 실행되는 소프트웨어를 의미할 수 있다.
콘텐트(content)는 실행되는 어플리케이션에서 표시될 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 중 하나인 비디오 플레이어에서 재생되는 비디오 파일 또는 오디오 파일, 뮤직 플레이어에서 재생되는 뮤직 파일, 포토 앨범 어플리케이션에서 표시되는 포토 파일, 웹 브라우저에서 표시되는 웹 페이지 파일 또는 모바일 결제 어플리케이션에서 전송되는 결제 정보(예를 들어, 모바일 카드 번호) 등을 포함할 수 있다.
콘텐트는 어플리케이션에서 표시 또는 실행되는 비디오 파일, 오디오 파일, 텍스트 파일, 이미지 파일 또는 웹 페이지를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 콘텐트는 수신되는 사용자 입력에 대응하여 실행되는 비디오 파일, 오디오 파일, 텍스트 파일, 이미지 파일 또는 웹 페이지를 포함할 수 있다.
콘텐트는 실행되는 어플리케이션 화면 및 어플리케이션 화면을 구성하는 유저 인터페이스(user interface)를 포함할 수 있다. 또한, 콘텐트는 하나의 콘텐트 또는 복수의 콘텐츠(contents)를 포함할 수도 있다.
위젯(widget)은 사용자와 어플리케이션 또는 OS와의 상호 작용을 보다 원활하게 지원해주는 그래픽 유저 인터페이스(GUI, Graphic User Interface) 중 하나인 미니 어플리케이션을 의미한다. 예를 들어, 날씨 위젯, 계산기 위젯, 시계 위젯 등이 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, '사용자 입력'은 예를 들어, 사용자의 버튼(또는 키) 선택, 사용자의 버튼(또는 키)의 눌림, 사용자의 버튼 터치, 사용자의 터치, 사용자의 터치 제스처, 사용자의 음성, 사용자의 출현(presence, 예를 들어, 사용자가 카메라 인식 범위 내 나타남), 또는 사용자의 모션을 포함하는 용어로 사용될 수 있다. 또한, '버튼(또는 키)의 선택'은 버튼(또는 키)의 눌림 또는 버튼(또는 키)의 터치를 의미하는 용어로 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 송신 코일 또는 수신 코일을 도전성 패턴(conductive pattern)이라는 용어로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(예를 들어, 플립 커버(flip cover, 200)에 장착될 수 있다. 액세서리 장치(200)의 전면 외부 커버면(front outer cover surface, 201a)에 웨어러블 장치(예를 들어, 스마트 시계 등, 300)가 놓여질 수 있다. 또한, 액세서리 장치(200)의 전면 외부 커버면(201a)에 다른 휴대 장치(예를 들어, 스마트 폰 등, 도시되지 아니함)가 놓여질 수도 있다.
본 발명에서, 액세서리 장치(200)의 전면 외부 커버면(201a)에 놓여진 웨어러블 장치(300)를 무선으로 충전하는 것을 하나의 실시예로 설명하나 이에 한정되지 않고 다른 휴대 장치에 적용(예를 들어, 무선 충전)할 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
일 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 전면 커버(201), 후면 커버(202) 및 연결부(203)을 포함할 수 있다. 액세서리 장치(200)에서 전면 커버(201), 후면 커버(202) 및 연결부(203)을 액세서리 장치(200)의 하우징(housing)이라고 할 수 있다.
액세서리 장치(200)의 하우징은 휴대 장치(100)의 일면(예를 들어, 전면만, 후면만, 또는 전면 및 후면 모두)의 적어도 일부를 덮을 수 있는 크기를 가지고, 실질적으로 편평한 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 후면 커버(202)만 있거나 또는 전면 커버(201)만 있을 수 있다. 후면 커버(202)만 있는 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)의 후면에 부착 또는 장착될 수 있다. 후면 커버(202)만 있는 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)의 측면에 부착 또는 장착될 수 있다. 또한, 전면 커버(201)만 있는 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)의 측면에 부착 또는 장착 될 수도 있다.
전면 외부 커버면(201a)에 놓여진 웨어러블 장치(300)는 무선으로 충전될 수 있다. 액세서리 장치(200)는 전면 커버(201)의 내부에 웨어러블 장치(300)를 무선으로 충전하는 무선 전력 송신부(281)를 포함할 수 있다. 또한, 전면 외부 커버면(201a)에 놓여진 다른 휴대 장치(도시되지 아니함)는 무선으로 충전될 수 있다. 액세서리 장치(200)는 전면 커버(201)의 내부에 다른 휴대 장치(도시되지 아니함)를 무선으로 충전하는 무선 전력 송신부(281)를 포함할 수 있다.
무선 전력 송신부(281)는 전면 외부 커버면(201a) 및 전면 내부 커버면(front inner cover surface, 201b) 중 하나의 커버면(201a, 201b) 위에 놓여진 웨어러블 장치(300)로 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신부(281)는 외부로 노출되지 않을 수 있다. 또한, 무선 전력 송신부(281)는 휴대 장치(100)의 배터리(도시되지 아니함)에서부터 유선으로 전원을 공급받을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, '부(unit)'는 장치(apparatus), 파트(part), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. '부'는 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 또한, '부'는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신부는 '무선 전력 송신 장치', '무선 전력 송신 파트', '무선 전력 송신 부품', 또는 '무선 전력 송신 회로' 등의 용어로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에 부착 또는 장착 가능한 액세서리를 의미할 수 있다. 액세서리 장치(200)는 웨어러블 장치(300)에게 무선으로 전송할 전력을 휴대 장치(100)에서부터 유선 또는 무선으로 공급받을 수 있다. 또한, 액세서리 장치(200)는 웨어러블 장치(300)에게 무선으로 전송할 전력을 액세서리 장치(200)의 내장 배터리(도시되지 아니함)에서 공급받을 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 액세서리 장치(200)의 전면 커버(201)의 적어도 일부는 투명한 재질 또는 불투명한 재질(단, 휴대 장치(100)의 화면의 내용을 확인할 수 있는 정도의 불투명한)인 투시 영역(204)를 포함할 수 있다. 또한, 전면 커버(201)는 투시 영역(204)이 없는 전면 커버일 수 있다.
사용자는 전면 커버(201)의 투시 영역(204)을 통해 휴대 장치(100)의 화면의 내용을 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 닫혀진 전면 커버(201)의 투시 영역(204)을 통해 휴대 장치(100)의 전체 화면 중 일부 화면에 표시되는 콘텐트를 닫혀진 전면 커버(201)를 열지 않고 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 사용자는 웨어러블 장치(300)를 신체(예를 들어, 머리, 이마, 가슴, 손목, 손, 또는, 다리 등)에 착용할 수 있다. 웨어러블 장치(300)는 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈(contact lens), 보청기, 패치(patch), 또는, 머리 착용형 장치(head mounted device, HMD)뿐만 아니라, 액세서리 장치(200)의 전면 커버(201) 및 후면 커버(202) 중 하나를 통해 무선으로 송신되는 전력에 의해 충전되는 장치를 포함할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 휴대 장치(100)의 터치 스크린(190)에 어플리케이션 화면(예를 들어, 뮤직 플레이어, 191)이 표시된 예를 나타낸다. 터치 스크린(190)에 복수의 홈 화면들(도시되지 아니함)이 표시될 수 있다. 홈 화면(도시되지 아니함)에 터치(또는, 비접촉인 호버링을 포함)에 의해 선택가능한 어플리케이션에 대응되는 단축 아이콘(도시되지 아니함), 날씨 위젯 및/또는 시계 위젯이 표시될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 휴대 장치(100)는 이동 통신부(120), 서브 통신부(130) 및 커넥터(165)를 이용하여 다른 장치(예를 들어, 웨어러블 장치(wearable apparatus) 또는 서버 등)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 휴대 장치(100)는 웨어러블 장치(300)에 무선 충전을 하는 액세서리 장치(200)에 전력을 공급할 수 있다. 휴대 장치(100)는 휴대폰(도시되지 아니함), 스마트폰, 태블릿(tablet) 장치(도시되지 아니함), MP3 플레이어(도시되지 아니함), 동영상 플레이어(도시되지 아니함)뿐만 아니라, 액세서리 장치(200)를 장착 또는 부착하는 것이 가능하고, 웨어러블 장치(300)에 무선 충전을 하는 액세서리 장치(200)에 전력을 공급하는 것이 가능한 장치를 포함할 수 있다.
휴대 장치(100)는 터치 스크린(190)을 가지고 통신부(120 또는 130)를 통해 데이터(예를 들어, 콘텐트에 대응되는)를 외부로 송신하거나 또는 외부에서부터 수신할 수 있다. 휴대 장치(100)는 입력 펜(167) 및 터치 스크린(190)을 가지고 통신부(120 또는 130)를 통해 데이터(예를 들어, 콘텐트에 대응되는)를 외부로 송신 또는 외부에서부터 수신할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)는 디스플레이부(예를 들어, 터치 패널 없이 디스플레이 패널만 있는 실시예, 도시되지 아니함)를 가지고 통신부(120 또는 130)를 통해 데이터(예를 들어, 콘텐트에 대응되는)를 외부로 송신 또는 외부에서부터 수신할 수 있다.
휴대 장치(100)는 제어부(110), 이동 통신부(120), 서브 통신부(130), 멀티미디어부(140), 카메라(150), 위치 정보 수신부(positioning information receiver, 155), 입/출력부(160), 센서부(170), 저장부(175) 및 전원 공급부(180)를 포함할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)는 터치 스크린(190) 및 터치 스크린 컨트롤러(195)를 포함할 수 있다.
제어부(110)는 프로세서(processor, 111)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 휴대 장치(100)의 제어를 위한 제어 프로그램이 저장된 롬(ROM, 112) 및 휴대 장치(100)의 외부로부터 입력되는 신호 또는 데이터를 저장하거나, 휴대 장치(100)에서 수행되는 다양한 작업에 대한 저장 영역으로 사용되는 램(RAM, 113)을 더 포함할 수 있다.
제어부(110)는 휴대 장치(100)의 전반적인 동작 및 휴대 장치(100)의 내부 구성 요소들(120 내지 195)간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행한다. 제어부(110)는 전원 공급부(180)를 이용하여 내부 구성 요소들(120 내지 195)에게 전원 공급을 제어한다.
프로세서(111)는 그래픽 처리를 위한 GPU(graphic processing unit, 도시되지 아니함)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(111)는 센서를 제어하는 센서 프로세서(sensor processor, 도시되지 아니함) 또는 통신을 제어하는 통신 프로세서(communication processor, 도시되지 아니함)를 포함할 수 있다
프로세서(111)는 코어(core, 도시되지 아니함)와 GPU(도시되지 아니함)를 포함하는 SoC(system on chip) 형태로 구현될 수 있다. 프로세서(111)는 싱글 코어, 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어 및 그 배수의 코어를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(111), 롬(112) 및 램(113)은 버스(bus)로 상호 연결될 수 있다.
제어부(110)는 이동 통신부(120), 서브 통신부(130), 멀티미디어부(140), 카메라(150), 위치 정보 수신부(155), 입/출력부(160), 센서부(170), 저장부(175), 전원 공급부(180), 터치 스크린(190) 및 터치 스크린 컨트롤러(195)를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 전원 공급부(180) 및 배터리(185)와 연결된 접점을 통해 액세서리 장치(200)로 공급되는 전력의 공급 여부를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 액세서리 장치(200)에 무선으로 전력을 전송하는 휴대 장치(100)의 무선 전력 송신부(181)를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 시각 피드백, 청각 피드백 및 촉각 피드백 중 적어도 하나를 사용자에게 제공하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 '휴대 장치의 제어부'라는 용어는 프로세서(111), 롬(112) 및 램(113)을 포함하는 의미일 수 있다.
이동 통신부(120)는 제어부(110)의 제어에 의해 하나 또는 둘 이상의 안테나를 이용하여 이동 통신망을 통해 다른 장치(예를 들어, 다른 휴대 장치, 웨어러블 장치, 또는 서버 등)와 연결할 수 있다.
서브 통신부(130)는 제어부(110)의 제어에 의해 무선랜 통신부(131) 및/또는 근거리 통신부(132)를 통해 다른 장치(예를 들어, 다른 휴대 장치, 웨어러블 장치, 또는 서버 등)와 연결할 수 있다.
무선랜 통신부(131)는 제어부(110)의 제어에 의해 AP(access point)가 설치된 장소에서 무선으로 AP와 연결될 수 있다. 무선랜 통신부(131)는 예를 들어, 와이-파이(Wi-Fi)를 포함할 수 있다.
근거리 통신은 블루투스(bluetooth), 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), UWB(ultra-wideband), 마그네틱 보안 전송(magnetic secure transmission: MST) 및/또는 NFC(near field communication) 등을 포함할 수 있다.
휴대 장치(100)는 기능 및/또는 성능에 따라 이동 통신부(120), 무선랜 통신부(131), 및 근거리 통신부(132) 중 하나, 또는 이동 통신부(120), 무선랜 통신부(131), 및 근거리 통신부(132)의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 '통신부'라는 용어는 이동 통신부(120) 및/또는 서브 통신부(130)를 포함할 수 있다.
멀티미디어부(140)는 제어부(110)의 제어에 의해 외부의 방송을 수신, 오디오 재생 및/또는 동영상을 재생할 수 있다.
오디오 재생부(141)는 제어부(110)의 제어에 의해 휴대 장치(100)의 저장부(175)에 기 저장되거나 또는 외부에서부터 수신되는 오디오 소스(예를 들어, 파일 확장자가 mp3, wma, ogg 또는 wav를 포함하는 오디오 파일)를 오디오 코덱을 이용하여 재생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 오디오 재생부(141)는 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 청각 피드백을 재생할 수 있다. 예를 들어, 오디오 재생부(142)는 제어부(110)의 제어에 의해 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 청각 피드백(예를 들어, 저장부(175)에 저장된 오디오 소스의 출력 등)을 오디오 코덱을 통해 재생할 수 있다.
동영상 재생부(142)는 제어부(110)의 제어에 의해 휴대 장치(100)의 저장부(175)에 기 저장되거나 또는 외부에서부터 수신되는 디지털 동영상 소스(예를 들어, 파일 확장자가 mpeg, mpg, mp4, avi, mov, 또는 mkv를 포함하는 비디오 파일)을 비디오 코덱을 이용하여 재생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 동영상 재생부(142)는 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 시각 피드백을 재생할 수 있다. 예를 들어, 시각 피드백(예를 들어, 저장부(175)에 저장된 동영상 소스의 출력 등)은 제어부(110)의 제어에 의해 비디오 코덱을 통해 재생될 수 있다.
방송 통신부(143)는 제어부(110)의 제어에 의해 안테나(도시되지 아니함)를 통해 외부의 방송국에서부터 송출되는 방송 신호(예를 들어, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호 또는 데이터 방송 신호) 및 방송 부가 정보(예를 들어, EPG(electronic program guide) 또는 ESG(electronic service guide))를 수신할 수 있다.
멀티미디어부(140)는 휴대 장치(100)의 성능 또는 구조에 대응하여 방송 통신부(143)을 제외하고 오디오 재생부(141)과 동영상 재생부(142)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 멀티미디어부(140)의 오디오 재생부(141) 또는 동영상 재생부(142)를 포함하도록 구현될 수도 있다.
카메라(150)는 제어부(110)의 제어에 의해 정지 이미지 또는 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라(150)는 전면의 제1 카메라(151) 및 후면의 제2 카메라(152) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라(150)는 제1 카메라(151) 및 제2 카메라(152) 중 하나 또는 양자를 모두 포함할 수 있다.
제1 카메라(151) 또는 제2 카메라(152)는 촬영에 필요한 광량을 제공하는 보조 광원(예를 들어, 플래시(153))을 포함할 수 있다.
카메라(150)는 전면에 제1 카메라(151) 및 제1 카메라(151)에 인접(예를 들어, 간격은 5 ㎜ 보다 크고 80 ㎜ 보다 작은)한 추가 카메라(예를 들어, 제3 카메라(도시되지 아니함))를 더 포함하거나 또는 제1 카메라(151)와 제3 카메라(도시되지 아니함)를 하나의 유닛(unit)으로 구현된 형태를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 전면의 제1 카메라(151) 및 제3 카메라(도시되지 아니함)를 이용하여 3차원 정지 이미지 또는 3차원 동영상을 촬영할 수 있다.
카메라(150)는 또한, 후면에 제2 카메라(152) 및 제2 카메라(152)에 인접(예를 들어, 간격은 5 ㎜ 보다 크고 80 ㎜ 보다 작은)한 추가 카메라(예를 들어, 제4 카메라(도시되지 아니함))를 더 포함하거나 또는 제2 카메라(152)와 제4 카메라(도시되지 아니함)를 하나의 유닛(unit)으로 구현된 형태를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 후면의 제2 카메라(151) 및 제4 카메라(도시되지 아니함)를 이용하여 3차원 정지 이미지 또는 3차원 동영상을 촬영할 수 있다.
카메라(151, 152)는 별도의 어댑터(도시되지 아니함)에 착탈가능한 추가 렌즈(도시되지 아니함)를 이용하여 광각, 망원 및 접사 촬영을 할 수 있다.
위치 정보 수신부(155)는 지구 궤도상에 있는 복수의 위성(도시되지 아니함)에서부터 주기적으로 신호(예를 들어, GPS 위성의 궤도 정보, 위성의 시간 정보 및 항법 메시지 등)를 수신한다.
휴대 장치(100)는 복수의 위성(도시되지 아니함)에서부터 수신되는 신호를 이용하여 각각의 위성(도시되지 아니함)과 휴대 장치(100)의 사이의 위치를 산출하고, 송/수신 시간차를 이용하여 거리를 산출할 수 있다. 삼각 측량을 통해 휴대 장치(100)의 위치, 시간 또는 이동 속도를 산출할 수 있다. 궤도 보정 또는 시간 보정을 위해 추가의 위성이 필요할 수 있다.
실내의 경우, 휴대 장치(100)는 무선 AP(도시되지 아니함)를 이용하여 휴대 장치(100)의 위치 또는 이동 속도를 검출할 수 있다. 실내에서 휴대 장치(100)의 위치 검출은 셀 아이디(cell-ID) 방식, 강화 셀 아이디(enhanced cell-ID) 방식 또는 AoA(angle of arrival) 방식을 이용할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)는 무선 비컨(beacon, 도시되지 아니함)을 이용하여 실내에 위치하는 휴대 장치(100)의 위치 또는 이동 속도를 검출할 수 있다.
입/출력부(160)는 하나 또는 둘 이상의 버튼(161), 하나 또는 둘 이상의 마이크(162), 하나 또는 둘 이상의 스피커(163), 하나 또는 둘 이상의 진동 모터(164), 커넥터(165), 키패드(166) 및 입력 펜(167) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 1b 및 도 2a를 참조하면, 버튼(161)은 휴대 장치(100)의 전면 하부에 있는 홈 버튼(161a), 최근 실행 앱 버튼(161b), 및/또는 돌아가기 버튼(161c)을 포함할 수 있다. 버튼(161)은 휴대 장치(100)의 측면에 적어도 하나의 볼륨 버튼(도시되지 아니함) 및 전원/잠금 버튼(161e)을 포함할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)의 버튼(161)은 홈 버튼(161a), 볼륨 버튼(도시되지 아니함) 및 전원/잠금 버튼(161e)만을 포함할 수 있다. 버튼(161)은 물리 버튼뿐만 아니라 터치 버튼으로 구현될 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)의 버튼(161)은 터치 스크린(190) 상에 텍스트, 이미지 또는 아이콘 형태로 표시될 수 있다.
제어부(110)는 사용자 입력에 대응하여 버튼(161)에서부터 전송되는 전기 신호를 수신할 수 있다. 제어부(110)는 수신된 신호(예를 들어, 버튼(161)의 눌림 또는 버튼(161)의 접촉)를 이용하여 사용자의 입력을 검출할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 버튼(161)의 형태, 위치, 기능, 명칭 등은 설명을 위한 하나의 예이며, 이에 한정되지 않고 변경, 변형 또는 수정할 수 있는다는 것은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
마이크(162)는 제어부(110)의 제어에 의해 외부에서부터 음성(voice) 또는 사운드(sound)를 입력 받아 전기적인 신호를 생성한다. 마이크(162)에서 생성된 전기적인 신호는 제어부(110)의 제어에 의해 오디오 코덱에서 변환되어 저장부(175)에 저장되거나 또는 스피커(163)를 통해 출력될 수 있다.
도 1b 및 도 2a를 참조하면, 마이크(162)는 휴대 장치(100)의 전면, 측면 및/또는 후면에 하나 또는 둘 이상 위치할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)의 측면에만 하나 또는 둘 이상의 마이크가 위치할 수도 있다.
스피커(163)는 제어부(110)의 제어에 의해 오디오 코덱에 의해 디코딩되는 다양한 신호(예를 들어, 무선 신호, 방송 신호, 오디오 소스, 동영상 파일 또는 사진 촬영 등)에 대응되는 사운드를 출력할 수 있다.
도 1b 및 도 2a를 참조하면, 휴대 장치(100)의 전면, 측면 및/또는 후면에 하나 또는 복수의 스피커(163)가 위치할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)의 측면에 복수의 스피커(도시되지 아니함)가 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 스피커(163)는 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 청각 피드백을 출력할 수 있다. 예를 들어, 스피커(163)는 제어부(110)의 제어에 의해 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 청각 피드백을 출력할 수 있다.
진동 모터(164)는 제어부(110)의 제어에 의해 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 진동 모터(164)는 리니어 진동 모터(linear vibration motor), 바 타입 진동 모터(bar type vibration motor), 코인 타입 진동 모터(coin type vibration motor) 또는 압전 소자 진동 모터(piezoelectric element vibration motor)를 포함할 수 있다.
진동 모터(164)는 휴대 장치(100)에 하나 또는 둘 이상으로 위치할 수 있다. 또한, 진동 모터(164)는 휴대 장치(100) 전체를 진동시키거나 또는 휴대 장치(100)의 일 부분만을 국부적으로(locally) 진동시킬 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따라 진동 모터(164)는 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 촉각 피드백을 출력할 수 있다. 또한, 진동 모터(164)는 제어부(110)의 제어 명령에 기초하여 기 저장되거나 외부에서부터 수신된 다양한 촉각 피드백(예를 들어, 진동의 세기 및 진동 지속 시간)을 제공할 수 있다.
커넥터(165)는 휴대 장치(100)와 외부 장치(도시되지 아니함) 또는 전원 소스(도시되지 아니함)를 연결하기 위한 인터페이스로 이용될 수 있다. 커넥터(165)는 마이크로 USB 타입 커넥터 또는 USB-C 타입 커넥터를 포함할 수 있다.
휴대 장치(100)는 제어부(110)의 제어에 의해 커넥터(165)에 연결된 유선 케이블을 통해 저장부(175)에 저장된 데이터(예를 들어, 콘텐트에 대응되는)를 외부로 전송하거나 또는 외부에서부터 데이터(예를 들어, 콘텐트에 대응되는)를 수신할 수 있다. 휴대 장치(100)는 제어부(110)의 제어에 의해 커넥터(165)에 연결된 유선 케이블을 통해 전원 소스(도시되지 아니함)에서부터 전원을 입력 받거나 또는 배터리(도시되지 아니함)를 충전할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)는 커넥터(165)를 통해 액세서리 장치(예를 들어, 플립 커버, 스피커 등))와 연결될 수 있다.
키패드(166)는 휴대 장치(100)의 제어를 위해 사용자로부터 키 입력을 수신할 수 있다. 키패드(166)는 터치 스크린(190)내 표시되는 가상 키패드(도시되지 아니함) 및 휴대 장치(100)의 전면(예를 들어, 터치 스크린(170)을 포함하는 일 면)에 형성되는 물리적인 키패드(도시되지 아니함) 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 키패드(166)는 무선(예를 들어, 근거리 통신을 이용한) 또는 유선으로 연결가능한 별개의 키패드(도시되지 아니함)를 포함할 수 있다.
입력 펜(167)은 휴대 장치(100)에 인입/인출 가능하고, 사용자에 의해 휴대 장치(100)의 터치 스크린(190) 또는 필기/그리기 어플리케이션에 표시되는 화면(예를 들어, 메모 화면, 노트 패드 화면, 캘린더 화면, 등)에 표시되는(또는, 구성하는) 오브젝트(object, 예를 들어, 메뉴, 텍스트, 이미지, 비디오, 도형, 아이콘 및 단축아이콘) 및/또는 콘텐트(content, 예를 들어, 텍스트 파일, 이미지 파일, 오디오 파일, 비디오 파일 또는 웹 페이지)를 터치(또는, 선택)하거나 필기(handwriting, 또는 그리기(drawing, painting or sketching)할 수 있다.
센서부(170)는 휴대 장치(100)의 상태 및/또는 휴대 장치(100)의 주변 상태를 검출할 수 있다. 센서부(170)는 하나 또는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 센서부(170)는 사용자의 휴대 장치(100)에 대한 접근 여부를 검출하는 근접 센서(proximity sensor, 171), 휴대 장치(100) 주변의 빛의 양을 검출하는 조도 센서(illuminance sensor, 172), 및/또는 전자 장치(100)의 회전관성을 이용하여 방향을 검출하는 자이로 센서(173)를 포함할 수 있다.
센서부(170)는 가속도 센서(acceleration sensor, 도시되지 아니함), 중력 센서(gravity sensor), 또는 고도계(altimeter)를 포함할 수 있다. 또한, 심박 센서(도시되지 아니함) 또는 지문 센서(도시되지 아니함)를 더 포함할 수 있다.
센서부(170)에 포함되는 적어도 하나의 센서는 휴대 장치(100)의 상태를 검출하고, 검출에 대응되는 전기적인 신호를 생성하여 제어부(110)로 전송한다. 센서부(170)에 포함되는 센서는 휴대 장치(100)의 성능에 따라 추가, 변경, 또는, 삭제될 수 있다는 것은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
저장부(175)는 제어부(110)의 제어에 의해 이동 통신부(120), 서브 통신부(130), 멀티미디어부(140), 카메라(150), GPS(155), 입/출력부(160), 센서부(170), 및 터치 스크린(190)의 동작에 대응되게 입/출력되는 신호 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(175)는 휴대 장치(100) 또는 제어부(110)의 제어를 위한 제어 프로그램과 제조사에서 제공되거나 외부로부터 다운로드 받은 어플리케이션과 관련된 GUI(graphical user interface), GUI를 제공하기 위한 이미지들, 사용자 정보, 문서, 데이터베이스들 또는 관련 데이터들을 저장할 수 있다.
저장부(175)는 액세서리 장치(200)로 유선 또는 무선으로 전력 공급에 대응되는 터치 스크린(190)에 출력되는 사용자가 인지가능한 시각 피드백(예를 들어, 비디오 소스 등), 스피커(163)에서 출력되는 사용자가 인지가능한 청각 피드백(예를 들어, 사운드 소스 등) 및 진동 모터(164)에서 출력되는 사용자가 인지가능한 촉각 피드백(예를 들어, 햅틱 패턴 등)을 저장할 수 있다.
저장부(175)는 사용자에게 제공되는 피드백의 피드백 제공 시간(예를 들어, 500 ㎳)을 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 '저장부'라는 용어는 저장부(175), 제어부(110) 내 롬(112), 램(113) 또는 휴대 장치(100)에 장착되는 메모리 카드(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱 등, 도시되지 아니함)를 포함한다. 저장부(175)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(180)는 제어부(110)의 제어에 의해 휴대 장치(100)의 구성 요소(110 내지 195)에게 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(180)는 제어부(110)의 제어에 의해 커넥터(165)와 연결된 유선 케이블(도시되지 아니함)을 통해 외부의 전원 소스(도시되지 아니함)에서부터 입력되는 전원을 휴대 장치(100)의 각 구성 요소들에게 공급할 수 있다.
전원 공급부(180)는 제어부(110)의 제어에 의해 하나 또는 둘 이상의 배터리(185)를 충전할 수 있다.
전원 공급부(180)는 접점(도시되지 아니함)을 통해 유선으로 액세서리 장치(200)에 배터리(185)의 전력을 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급부(180)는 제어부(110)의 제어에 의해 배터리(185)와 연결되는 별도의 송신 코일(181d, 도 6 참조)을 이용하여 액세서리 장치(200) 또는 웨어러블 장치(300)를 무선으로 충전할 수 있다. 무선 충전 방식은 예를 들어, 자기 공진 방식, 전자기파 방식, 또는 자기 유도 방식을 포함할 수 있다.
터치 스크린(190)은 사용자에게 다양한 서비스(예를 들어, 음성 통화, 영상 통화, 데이터 전송, 방송 수신, 사진 촬영, 동영상 보기, 또는 어플리케이션 실행)에 대응되는 GUI(graphical user interface)를 제공할 수 있다. 터치 스크린(190)은 터치 입력을 수신하는 터치 패널(도시되지 아니함)과 화면 표시를 위한 디스플레이 패널(도시되지 아니함)을 포함한다. 또한, 터치 스크린(190)은 터치 입력을 수신하는 에지 터치 패널(도시되지 아니함)과 화면 표시를 위한 에지 디스플레이 패널(도시되지 아니함)을 포함할 수 있다.
터치 스크린(190)은 홈 화면(191) 또는 GUI를 통해 입력되는 싱글 터치 또는 멀티 터치에 대응되는 아날로그 신호를 터치 스크린 컨트롤러(195)로 전송할 수 있다. 터치 스크린(190)은 사용자의 신체(예를 들어, 엄지를 포함하는 손가락) 또는 입력 펜(167)을 통해 싱글 터치 또는 멀티 터치를 입력 받을 수 있다.
터치 스크린 컨트롤러(195)는 터치 스크린(190)에서부터 수신된 싱글 터치 또는 멀티 터치에 대응되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(110)로 전송한다. 제어부(110)는 터치 스크린 컨트롤러(195)에서부터 수신된 디지털 신호를 이용하여 터치 스크린(190)에서 입력되는 터치의 터치 위치에 대응되는 X좌표와 Y좌표를 산출할 수도 있다.
제어부(110)는 터치 스크린 컨트롤러(195)에서부터 수신된 디지털 신호를 이용하여 터치 스크린(190)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 입력된 터치에 대응하여 터치 스크린(190)에 표시된 단축 아이콘을 다른 단축 아이콘과 구분되게 표시하거나 또는 선택된 단축 아이콘에 대응되는 어플리케이션(예를 들어, 전화)를 실행하여 터치 스크린(190)에 어플리케이션 화면을 표시할 수 있다.
도 1a 내지 도 2b에서 도시된 휴대 장치(100)는 하나의 터치 스크린을 포함되게 도시하였으나, 복수의 터치 스크린을 구비할 수 있다. 각각의 터치 스크린은 각각의 하우징(housing, 도시되지 아니함)에 위치하며 각각의 하우징(도시되지 아니함)은 하나 또는 복수의 힌지(hinge, 도시되지 아니함)에 의해 상호 연결될 수 있다.
하나의 하우징(도시되지 아니함)의 전면에 상/하 또는 좌/우로 배치되는 복수의 터치 스크린이 위치할 수 있다. 복수의 터치 스크린은 하나의 디스플레이 패널과 복수의 터치 패널로 구현될 수 있다. 복수의 터치 스크린은 복수의 디스플레이 패널에 대응되는 터치 패널로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 터치 스크린은 복수의 디스플레이 패널에 대응되는 복수의 터치 패널로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 휴대 장치(100)의 구성 요소들은 휴대 장치(100)의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가, 삭제 또는 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에 장착 또는 부착될 수 있다. 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)의 장착 구조(mounting structure, 202f)를 통해 장착 또는 부착될 수 있다. 휴대 장치(100)에 부착된 액세서리 장치(200)는 송신 코일을 포함하는 무선 전력 송신부(281)을 포함하는 커버(예를 들어, 전면 커버 또는 후면 커버 중 적어도 하나)에 접촉(또는 비접촉)하는 웨어러블 장치(300)로 전력을 무선으로 송신할 수 있다.
액세서리 장치(200)는 전면 커버(201), 후면 커버(202) 및 전면 커버(201)와 후면 커버(202)를 연결하는 연결부(203)를 포함할 수 있다. 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)의 전면 커버(201) 및 후면 커버(202) 중 하나에 위치할 수 있다.
액세서리 장치(200)는 전면 커버(201) 및 후면 커버(202) 중 하나의 커버에 위치하는 무선 전력 송신부(281)를 내장할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신부(281)는 전면 외부 커버면(201a) 및 전면 내부 커버면(201b)의 사이, 또는, 후면 내부 커버면(202a) 및 후면 외부 커버면(202b)의 사이에 위치할 수 있다.
무선 전력 송신부(281)의 상세한 설명은 후술된다.
도 1 및 도 2b를 참조하면, 웨어러블 장치(300)는 접촉되는 액세서리 장치(200)에서부터 무선으로 전력을 수신(예를 들어, 충전)할 수 있다.
도 1a의 경우, 웨어러블 장치(300)의 화면에 충전중인 배터리의 충전 비율이 표시(예를 들어, 65%)될 수 있다. 또한, 도 1b의 경우, 웨어러블 장치(300)의 화면에 충전중인 배터리의 충전 비율이 표시(예를 들어, 56%)될 수 있다. 충전이 완료되는 경우, 웨어러블 장치(300)의 화면에 충전 완료에 대응되는 알림(notification)이 표시될 수 있다.
웨어러블 장치(300)는 센서부(370)를 이용하여 사용자의 생체 신호(예를 들어, 심장 박동 등)를 검출하고, 검출된 생체 신호에 대응되는 생체 정보를 이용하여 사용자의 상태를 분석하는 장치를 포함할 수 있다
웨어러블 장치(300)는 제어부(310), 이동 통신부(320), 서브 통신부(330), 멀티미디어부(340), 카메라(350), 위치 정보 수신부(355), 입/출력부(360), 센서부(370), 저장부(375), 전원 공급부(380), 무선 전력 수신부(381) 및 배터리(385)를 포함한다. 또한, 웨어러블 장치(300)는 터치 스크린(390) 및 터치 스크린 컨트롤러(395)를 포함할 수 있다.
제어부(310)는 프로세서(processor, 311)를 포함할 수 있다. 제어부(310)는 웨어러블 장치(300)의 제어를 위한 제어 프로그램이 저장된 롬(312) 및 웨어러블 장치(300)의 외부로부터 입력되는 신호 또는 데이터를 저장하거나, 웨어러블 장치(300)에서 수행되는 다양한 작업에 대한 저장 영역으로 사용되는 램(313)을 더 포함할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 제어부(310)는 휴대 장치(100)의 제어부(110)과 실질적으로 유사(예를 들어, 제어 대상의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
본 발명의 다양한 실시예에서 ?웨어러블 장치의 제어부?라는 용어는 프로세서(311), 롬(312) 및 램(313)을 포함하는 의미일 수 있다,
이동 통신부(320)는 제어부(310)의 제어에 의해 하나 또는 둘 이상의 안테나를 이용하여 이동 통신망을 통해 다른 장치(예를 들어, 휴대 장치, 액세서리 장치, 또는 서버 등)와 연결할 수 있다.
서브 통신부(330)는 제어부(310)의 제어에 의해 무선랜 통신부(331) 및/또는 근거리 통신부(332)를 통해 다른 장치(예를 들어, 휴대 장치, 액세서리 장치, 또는 서버 등)와 연결할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 이동 통신부(320) 및 서브 통신부(330)은 휴대 장치(100)의 이동 통신부(120) 및 서브 통신부(130)과 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
본 발명의 다양한 실시예에서 '웨어러블 장치의 통신부'라는 용어는 이동 통신부(320) 및/또는 서브 통신부(330)를 포함할 수 있다.
멀티미디어부(340)는 제어부(310)의 제어에 의해 오디오 및/또는 동영상을 재생할 수 있다. 멀티미디어부(340)는 오디오 재생부(341) 및/또는 동영상 재생부(342)를 포함할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 멀티미디어부(340)은 휴대 장치(100)의 멀티미디어부(140)와 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
카메라(350)는 제어부(310)의 제어에 의해 정지 이미지 또는 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라(350)는 웨어러블 장치(300)의 전면, 측면 및 밴드(300a)의 표면 중 하나에 위치할 수 있다. 카메라(350)는 카메라(351)에 광량을 제공하는 보조 광원(예를 들어, 플래시(353))을 포함할 수 있다.
위치 정보 수신부(355)는 지구 궤도상에 있는 복수의 항법 위성(satellite, 도시되지 아니함)에서부터 주기적으로 신호(예를 들어, 항법 위성의 궤도 정보, 항법 위성의 시간 정보 및 항법 메시지 등)를 수신한다.
웨어러블 장치(300)의 위치 정보 수신부(355)는 휴대 장치(100)의 위치 정보 수신부(155)와 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
입/출력부(360)는 하나 또는 둘 이상의 버튼(361), 마이크(362), 스피커(363), 진동 모터(364), 커넥터(365), 및 키패드(366) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
버튼(161)은 웨어러블 장치(300)의 전면 및 측면 중 하나에 위치할 수 있다.
마이크(362)는 제어부(310)의 제어에 의해 외부에서부터 음성(voice) 또는 사운드(sound)를 입력 받아 전기적인 신호를 생성한다.
스피커(363)는 제어부(310)의 제어에 의해 오디오 코덱에 의해 디코딩 되는 다양한 신호(예를 들어, 무선 신호, 방송 신호, 오디오 소스, 동영상 파일 또는 사진 촬영 등)에 대응되는 사운드를 출력할 수 있다.
진동 모터(364)는 제어부(310)의 제어에 의해 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 진동 모터(364)는 리니어 진동 모터, 바 타입 진동 모터, 코인 타입 진동 모터 또는 압전 소자 진동 모터를 포함할 수 있다.
커넥터(365)는 웨어러블 장치(300)와 외부 장치(도시되지 아니함) 또는 전원 소스(도시되지 아니함)를 연결하기 위한 인터페이스로 이용될 수 있다. 커넥터(365)는 웨어러블 장치(300)의 측면 및 후면 중 하나에 위치할 수 있다.
키패드(366)는 웨어러블 장치(300)의 제어를 위해 사용자로부터 키 입력을 수신할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 입/출력부(360)에 포함되는 구성 요소(361 내지 366)은 휴대 장치(100)의 입/출력부(160)에 포함되는 구성 요소(161 내지 166)와 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
센서부(370)는 웨어러블 장치(300)의 상태 및/또는 웨어러블 장치(300)의 주변 상태를 검출할 수 있다. 또한, 센서(370)는 사용자의 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 센서부(370)는 사용자의 심장 박동을 검출하는 심박 센서(또는 심장 박동 센서, 371), 웨어러블 장치(300) 주변의 빛의 양을 검출하는 조도 센서(372), 또는, 웨어러블 장치(300)에 가해지는 3축(예를 들어, x축, y축, z축)의 가속도를 검출하는 가속도 센서(373)를 포함할 수 있다.
센서부(370)에 포함되는 센서는 웨어러블 장치(300)의 성능에 따라 추가, 변경, 또는, 삭제될 수 있다는 것은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
웨어러블 장치(300)의 센서부(370)는 휴대 장치(100)의 센서부(170)와 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
저장부(375)는 제어부(310)의 제어에 의해 이동 통신부(320), 서브 통신부(330), 멀티미디어부(340), 카메라(350), 위치 정보 수신부(355), 입/출력부(360), 센서부(370), 및 터치 스크린(390)의 동작에 대응되게 입/출력되는 신호 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(375)는 웨어러블 장치(300) 또는 제어부(310)의 제어를 위한 제어 프로그램과 제조사에서 제공되거나 외부로부터 다운로드 받은 어플리케이션과 관련된 GUI(graphical user interface), GUI를 제공하기 위한 이미지들, 사용자 정보, 문서, 데이터베이스들 또는 관련 데이터들을 저장할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 저장부(375)은 휴대 장치(100)의 저장부(175)와 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)하므로 중복되는 설명은 생략된다.
본 발명의 다양한 실시예에서 '웨어러블 장치의 저장부'라는 용어는 저장부(375), 제어부(310) 내 롬(312), 램(313) 또는 웨어러블 장치(300)에 장착되는 메모리 카드(도시되지 아니함)(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함한다. 웨어러블 장치의 저장부 는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(380)는 제어부(310)의 제어에 의해 웨어러블 장치(300) 내부에 위치하는 구성 요소(310 내지 395)에게 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(380)는 제어부(310)의 제어에 의해 커넥터(365)와 연결된 유선 케이블(도시되지 아니함)을 통해 외부의 전원 소스(도시되지 아니함)에서부터 입력되는 전원을 웨어러블 장치(300)의 각 구성 요소들에게 공급할 수 있다.
전원 공급부(380)는 제어부(310)의 제어에 의해 공급되는 전원으로 하나 또는 둘 이상의 배터리(385)를 충전할 수 있다.
전원 공급부(380)는 제어부(310)의 제어에 의해 무선 전력 수신부(381)를 이용하여 무선으로 배터리(385)를 충전(예를 들어, 자기 공진 방식, 전자기파 방식, 또는 자기 유도 방식)할 수 있다.
터치 스크린(390)은 사용자에게 다양한 서비스(예를 들어, 생체 정보 표시, 음성 통화, 영상 통화, 데이터 전송, 방송 수신, 사진 촬영, 동영상 보기, 또는 어플리케이션 실행)에 대응되는 GUI(graphical user interface)를 제공할 수 있다. 터치 스크린(390)은 사용자의 터치 입력을 수신하는 터치 패널(도시되지 아니함)과 화면 표시를 위한 디스플레이 패널(도시되지 아니함)을 포함할 수 있다.
터치 스크린(390)이 양 측면이 휘어진 일체형 터치 스크린인 경우, 터치 스크린(390)은 메인 디스플레이 영역(도시되지 아니함) 및 측면의 에지 디스플레이 영역(도시되지 아니함)을 포함할 수 있다. 메인 디스플레이 영역(도시되지 아니함)은 평탄(flat), 또는 에지 디스플레이 영역(도시되지 아니함)의 곡률보다 작은 곡률(예를 들어, 평면에 근접하는)을 가질 수 있다.
터치 스크린 컨트롤러(395)는 터치 스크린(390)에서부터 수신된 터치(예를 들어, 싱글 터치 또는 멀티 터치)에 대응되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(310)로 전송한다. 제어부(310)는 터치 스크린 컨트롤러(395)에서부터 수신된 디지털 신호를 이용하여 터치 스크린(390)에서 입력되는 터치의 위치에 대응되는 X좌표와 Y좌표를 산출할 수도 있다.
도 1a 내지 도 2b에서 도시된 웨어러블 장치(300)는 하나의 터치 스크린을 포함하도록 도시되었으나, 복수의 터치 스크린(예를 들어, 하나의 하우징에 포함되는)을 구비할 수 있다.
웨어러블 장치(300)는 평판(flat) 터치 스크린을 포함하도록 도시되었으나, 이는 하나의 실시예이며, 이에 한정되지 않는다. 웨어러블 장치(300)는 휘어지는 곡면 터치 스크린을 포함하도록 구현될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 1a 내지 도 2b에 도시된 웨어러블 장치(300)의 구성 요소들은 휴대 장치(100)의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가, 삭제 또는 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도1, 도 2c, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 휴대 장치(100)와 유선으로 연결된 액세서리 장치(200)의 전면 커버(201a, 201b)에 웨어러블 장치(300)가 충전을 위해 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281)는 무선 전력 제어 프로세서(281a), 커넥터(281b), 직류-교류 변환기(281c), 송신 코일(281d), 방열 부재(281e), 및 자기 차폐재(281f)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 송신 코일(281d)만 포함할 수 있다. 액세서리 장치(200)에 송신 코일(281d)만 있는 경우, 무선 전력 송신부의 다른 구성 요소(예를 들어, 281a, 281c)는 휴대 장치(100)의 구성 요소로 구현될 수 있다. 예를 들어, 휴대 장치(100)의 제어부(110)에 의해 배터리(185)의 전력은 직류-교류 변환기(도시되지 아니함)에 의해 교류로 변환되어 커넥터(도시되지 아니함)을 통해 유선으로 액세서리 장치(200)로 공급되어 송신 코일을 통해 웨어러블 장치(또는 다른 휴대 장치)로 무선으로 전력이 공급될 수 있다.
휴대 장치(100)에 액세서리 장치(200)가 장착 또는 부착될 수 있다. 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)의 장착 구조(202f?)를 통해 장착 또는 부착될 수 있다. 장착된 액세서리 장치(200)의 커넥터(281b)와 휴대 장치(100)의 접점(contact, 도시되지 아니함)이 접촉할 수 있다. 휴대 장치(100)의 배터리(185) 전력은 접점(도시되지 아니함) 및 커넥터(281b)를 통해 유선으로 액세서리 장치(200)로 전달될 수 있다. 배터리(185)의 전력은 직류(direct current)로 액세서리 장치(200)에 전달될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 전력 제어 프로세서(281a)는 웨어러블 장치(300)로 무선 전력을 송신하도록 무선 전력 송신부(281)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 제어 프로세서(281a)는 커넥터(281b), 직류-교류 변환기(281c), 및 송신 코일(281d) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(281a)는 액세서리 장치(200)의 전면 커버면(201a, 201b)에 놓여진 웨어러블 장치(300)를 검출할 수 있다. 예를 들어, 대기 상태에서 물체(object) 유/무를 확인하는 아날로그 핑(analog ping) 및 충전 대상물(예를 들어, 웨어러블 장치(300))를 식별하는 디지털 핑(digital ping)을 통해 웨어러블 장치(300)를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 아날로그 핑은 주기(예를 들어, 500 ㎳)를 가질 수 있다. 또한, 디지털 핑은 설정된 주파수(예를 들어, 175 ㎑)를 사용할 수 있다.
휴대 장치(100)와 유선으로 연결된 액세서리 장치(200)는 무선 전력 제어 프로세서(281a)에 의해 무선 전력 송신부(281)를 이용하여 무선으로 웨어러블 장치(300)에 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 송신부(281)는 과전압 보호 회로(over voltage protection, OVP, 도시되지 아니함)를 포함할 수 있다. 외부에서부터 설정 전압 이상의 전원이 입력되는 경우, 과전압 보호 회로(도시되지 아니함)는 외부 전원과 내부 회로를 차단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 배터리(185)의 전력은 교류(alternating current)로 액세서리 장치(200)에 전달될 수 있다. 교류로 액세서리 장치(200)에 전달되는 경우, 액세서리 장치(200)에 DC/AC 변환기(281c)가 없을 수 있다.
직류-교류 변환기(DC-AC inverter, 281c)는 커넥터(281b)를 통해 공급되는 직류를 교류로 변환할 수 있다. 직류-교류 변환기(281c)는 하나의 IC(integrated circuit) 칩 또는 직류-교류 변환 회로로 구현될 수 있다.
직류-교류 변환기(281c)에서 변환된 교류는 송신 코일(transmitter coil, 281d)과 수신 코일(receiver coil, 381e)사이에 형성되는 자기장(magnetic field)을 통해 무선으로 전달될 수 있다. 송신 코일(281d)에 인가되는 전류에 의해 발생하는 자속(magnetic flux)의 변화가 수신 코일(381e)에 유도되어 전류를 발생한다. 두 코일(281d, 381e)의 상호 작용에 의해 무선으로 전력이 전송될 수 있다. 무선 충전 표준 규격인 WPC(wireless power consortium)에 따른 전력 전송 주파수는 110 내지 205 ㎑ 일 수 있다. 다른 무선 충전 표준 규격인 PMA(power matters alliance)에 다른 전력 전송 주파수는 277 내지 357 ㎑ 일 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(281a) 및 직류-교류 변환기(281c)는 하나의 인쇄 회로 기판(281p)에 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판(281p)는 무선 전력 제어 프로세서(281a) 및 직류-교류 변환기(281c) 뿐만 아니라 무선으로 전력을 전송하기 위한 전자 부품들이 실장될 수 있다.
송신 코일(281d)은 원형을 포함하는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 직류-교류 변환기(281c)를 통해서 변환된 교류는 송신 코일(281d)을 통해서 전류가 흐르게 된다. 전류의 흐름 변화에 따라 송신 코일(281d)의 주변에서 생성된 자기장은 인접하는 수신 코일(예를 들어, 웨어러블 장치의 수신 코일(381e))에 전자기 유도 현상에 따른 유도 기전류(유도 기전력)을 발생시킬 수 있다. 유도 기전류(유도 기전력)에 의해 수신 코일(예를 들어, 웨어러블 장치의 수신 코일(381e))과 연결된 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전력을 공급할 수 있다.
송신 코일(281d)은 무선 전력 전송에 적합한 주파수를 맞추기 위한 인덕터(L, inductor)과 캐패시터(C, capacitor)의 매칭 회로를 포함할 수 있다.
송신 코일(281d)은 WPC에 등재된 송신 코일 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 송신 코일(281d)의 형상은 원형, 타원형, 모서리가 라운드(round)진 다각형(예를 들어, 삼각형, 사각형 등) 등을 포함할 수 있다.
송신 코일(281d)는 하나(single)의 송신 코일 또는 복수(multi)의 송신 코일의 집합일 수 있다. 송신 코일(281d)이 복수인 경우, 각 송신 코일의 적어도 일부는 상호 중첩되게 배치될 수도 있다. 또한, 송신 코일(281d)이 복수인 경우, 무선 전력 제어 프로세서(281a)는 액세서리 장치(200)의 정보(예를 들어, 최대 전력, 잔여 배터리 등)에 기초하여 무선 송신 전력의 세기를 변경할 수 있다.
방열 부재(281e)는 무선 전력 송신 중 인쇄 회로 기판(281p)에 발생하는 열을 주위로 방출시킬 수 있다. 방열 부재(281e)는 인쇄 회로 기판(281p)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 방열 부재(281e)는 인쇄 회로 기판(281p)의 위 및 아래 중 적어도 하나에 위치할 수 있다.
방열 부재(281e)는 방열 시트 또는 방열 필름 등 발생되는 열을 주위로 방출 가능한 형태면 충분하다. 또한, 방열 부재(281e)는 주위로 열을 방출 가능한 재질을 가질 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(281e)는 그라파이트 시트(graphite sheet), 구리 시트, TIM(thermal interface material), 히트파이프(heat-pipe), 그래핀(graphene) 등 열 방출이 가능한 다양한 재질을 포함할 수 있다.
자기 차폐재(magnetic shield, 281f)는 송신 코일(281d)에서 발생되는 자기장이 주변에 미치는 영향을 방지할 수 있다. 또한, 자기 차폐재(281f)는 충전 성능을 향상시킬 수 있다. 자기 차폐재(281f)는 예를 들어, 페라이트(ferrite) 재질로 형성될 수 있다.
자기 차폐재(281f)는 무선 전력 전송 방향에 대응되어 송신 코일(281d)의 위 또는 아래에 위치할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력의 전송 방향이 액세서리 장치(200)의 전면 외부 커버면(201a)을 향하는 경우, 자기 차폐재(281f)는 송신 코일(281d)의 아래(예를 들어, 도 3a에서 + z 축 방향)에 위치할 수 있다. 무선 전력의 전송 방향이 액세서리 장치(200)의 전면 내부 커버면(201b)을 향하는 경우, 자기 차폐재(281f)는 송신 코일(281d)의 위(예를 들어, 도 3a에서 - z 축 방향)에 위치할 수 있다.
액세서리 장치(200)의 전면 내부 커버면(201b)는 무선 전력 제어 프로세서(281a), 직류-교류 변환기(281c), 송신 코일(281d), 방열 부재(281e), 및 자기 차폐재(281f)를 외부에 노출되지 않게 배치될 수 있다. 액세서리 장치(200)의 전면 내부 커버면(201b)는 인쇄 회로 기판(281p) 및 커넥터(281b)사이의 전원 라인(도시되지 아니함)을 외부에 노출되지 않게 배치될 수 있다.
도 3b에 도시되는 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a 내지 281e)는 자기 차폐재(281f)를 제외하고 도 3a에 도시되는 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a 내지 281e)와 실질적으로 동일하다.
무선 전력의 전송 방향이 액세서리 장치(200)의 전면 커버면(201a, 201b) 양 쪽 모두(예를 들어, +/- z 축 방향)를 향하는 경우, 액세서리 장치(200)는 자기 차폐재(281f)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전면 커버면(201a, 201b)에 자기 차폐재(281f)가 없는 액세서리 장치(200)는 전면 내부 커버면(201a) 또는 전면 외부 커버면(201b)에 놓여진 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
도 1b처럼 전면 내부 커버면(201b)에 놓여진 웨어러블 장치(300)를 무선으로 충전하는 경우, 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)로 무선 충전용 전력의 공급과 별개로 서비스(예를 들어, 뮤직 어플리케이션 실행, 등)를 사용자에게 제공(예를 들어, 멀티태스킹)할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치는, 전면 커버, 휴대 장치를 수용하는 후면 커버 및 상기 전면 커버 및 상기 후면 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 액세서리 장치에 있어서, 무선 전력 제어 프로세서, 상기 휴대 장치와 상기 액세서리 장치를 전기적으로 연결하는 커넥터, 상기 커넥터로 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기, 및 상기 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함하고, 상기 무선 전력 제어 프로세서, 상기 직류-교류 변환기 및 상기 송신 코일은 상기 전면 커버에 위치한다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 커넥터는 상기 휴대 장치의 배터리와 전기적으로 연결되고, 상기 커넥터는 상기 후면 커버에 위치할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 커넥터는 상기 휴대 장치의 커넥터와 전기적으로 연결되고, 상기 커넥터는 상기 휴대 장치의 커넥터와 연결을 위해 상기 후면 커버를 기준으로 설정된 각도로 회전 가능하다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 전면 커버는 투시 영역을 더 포함하고, 상기 무선 전력 제어 프로세서, 직류-교류 변환기 및 상기 송신 코일 중 적어도 하나는 상기 투시 영역을 제외한 영역에 위치할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 전면 커버에 위치하는 자기 차폐재를 더 포함하고, 상기 자기 차폐재는 무선 전력의 전송 방향에 대응하여 상기 송신 코일의 위 및 아래 중 하나에 위치할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 무선 전력의 전송 방향이 상기 전면 커버의 외부를 향하는 경우, 상기 자기 차폐재는 상기 송신 코일의 아래에 위치하고, 무선 전력의 전송 방향이 상기 전면 커버의 내부를 향하는 경우, 상기 자기 차폐재는 상기 송신 코일의 위에 위치할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 액세서리 장치는 상기 전면 커버에 위치하는 인쇄 회로 기판을 더 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판에 상기 무선 전력 제어 프로세서 및 상기 직류-교류 변환기가 실장될 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 액세서리 장치는 상기 전면 커버에 위치하는 방열 부재를 더 포함하고, 상기 방열 부재는 상기 인쇄 회로 기판에서 발생하는 열을 방출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치에 있어서, 휴대 장치의 일면의 적어도 일부를 덮을 수 있는 크기를 가지며, 실질적으로 편평한 부분을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 일면에 위치하고, 상기 휴대 장치에 탈부착이 가능하도록 구성된 장착 구조(mounting structure), 상기 하우징의 상기 일면에 위치하고, 상기 휴대 장치에서부터 전력을 수신할 수 있도록 구성된 커넥터, 상기 커넥터와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징 내부에 위치한 무선 충전 송신 회로, 및 상기 하우징의 상기 편평한 부분 내에 적어도 일부 포함되고, 상기 무선 충전 송신 회로와 전기적으로 연결된 도전성 패턴을 포함한다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 액세서리 장치는 상기 휴대 장치에서부터 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여 상기 무선 충전 송신 회로를 제어하도록 구성된 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 실질적으로 편평한 부분은 상기 휴대 장치에 포함된 디스플레이부의 적어도 일부를 덮을 수 있는 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 액세서리 장치는 상기 장착 구조는 상기 휴대 장치의 외부 하우징의 일면에 배치된 자성체 및/또는 자석에 끌리는 물질에 부착될 수 있는 자성체 및/또는 자석에 끌리는 물질을 포함할 수 있다.
액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에 장착(또는 부착)되고, 휴대 장치(100)에서부터 유선으로 전력을 수신가능한 장치를 의미하며, 상술된 크기 또는 형상은 하나의 예이며, 이에 한정되지 않는다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도1a 내지 도 3b를 참조하면, 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a 내지 281f)은 휴대 장치(100)의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가(예를 들어, 휴대 장치(100)에서부터 수신되는 전력을 일시적으로 저장가능한 배터리, 캐패시터(capacitor), 센서(도시되지 아니함) 등), 삭제(예를 들어, 방열 부재 등) 또는 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도1, 도 2c 및 도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따른, 웨어러블 장치(300)의 무선 전력 수신부(381)는 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281)에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른, 무선 전력 수신부(381)는 무선 전력 제어 프로세서(381a), 레귤레이터(381c), 및 교류-직류 변환기(381d), 수신 코일(381e)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신부(381)는 과전압 보호 회로(도시되지 아니함)를 포함할 수 있다. 또한, 웨어러블 장치(300)의 무선 전력 수신부(381)는 방열 부재(도시되지 아니함) 및 자기 차폐재(도시되지 아니함) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 무선 전력 제어 프로세서(381a)는 수신 코일(381e)에서 전달되는 교류를 교류-직류 변환기(381d)를 통해 직류로 변환하도록 제어할 수 있다. 직류로 변환된 후, 레귤레이터(381c)에 의해 배터리(385)를 충전 가능한 전압(예를 들어, 5 V, 액세서리 장치에 대응되게 변경 가능)으로 변환될 수 있다. 레귤레이터(381c)는 무선 전력 제어 프로세서(381a)와 일체형 또는 별개로 구현될 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(381a)는 변환된 전압(또는 전력)을 배터리(385)에 공급하도록 제어할 수 있다. 또한, 무선 전력 제어 프로세서(381a)는 레귤레이터(381c)에서 변환된 전압(또는 전력)을 바로 배터리(385)에 공급하도록 제어할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 4a를 참조하면, 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281')는 무선 전력 제어 프로세서(281a'), 커넥터(281b'), 직류-교류 변환기(281c'), 송신 코일(281d')를 포함한다. 또한, 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281')는 방열 부재(281e'), 및 자기 차폐재(281f')를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)의 장착 구조(202f)를 통해 장착 또는 부착될 수 있다. 액세서리 장치(200)는 커넥터(281b')를 이용하여 휴대 장치(100)의 커넥터(165)와 연결될 수 있다. 액세서리 장치(200)는 커넥터(281b') 및 휴대 장치(100)의 커넥터(165)를 통해 휴대 장치(100)의 배터리(185)에서부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 4a의 액세서리 장치(200)는 도 3a 및 도 3b의 액세서리 장치(200)처럼 전면 커버(201), 후면 커버(202) 및 전면 커버(201)와 후면 커버(202)를 연결하는 연결부(203)를 포함할 수 있다.
휴대 장치(100)의 커넥터(165)와 연결되는 커넥터(281b')는 회전할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(281b')는 휴대 장치(100)의 장착(또는 부착)에 대응하여 후면 내부 커버면(202a)를 기준으로 설정된 각도(예를 들어, 85°)로 회전할 수 있다. 설정된 각도는 예를 들어, 10° 내지 60° 사이일 수 있다. 또한, 설정된 각도는 예를 들어, 5° 내지 95° 사이 일 수 있다.
커넥터(281b')의 설정된 각도가 액세서리 장치(200)의 구조 또는 크기에 따라 다를 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
휴대 장치(100)의 배터리(185)의 전력은 직류(direct current)로 액세서리 장치(200)에 전달될 수 있다.
직류-교류 변환기(281c')는 커넥터(281b')를 통해 공급되는 직류를 교류로 변환할 수 있다.
액세서리 장치(200)는 직류-교류 변환기(281c')에서 변환된 교류를 송신 코일(281d?)과 수신 코일(381e)사이에 형성되는 자기장을 통해 전력을 무선으로 웨어러블 장치(300)에 전달할 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(281a') 및 직류-교류 변환기(281c')는 하나의 인쇄 회로 기판(281p')에 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판(281p')는 무선 전력 제어 프로세서(281a') 및 직류-교류 변환기(281c') 뿐만 아니라 무선으로 전력을 전송하기 위한 전자 부품들이 실장될 수 있다.
송신 코일(281d')은 원형을 포함하는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 직류-교류 변환기(281c')를 통해서 변환된 교류는 송신 코일(281d')을 통해서 흐르게 된다.
방열 부재(281e')는 무선 전력 송신 중 인쇄 회로 기판(281p')에 발생하는 열을 주위로 방출할 수 있다.
자기 차폐재(281f')는 송신 코일(281d')에서 발생되는 자기장의 주변에 미치는 영향을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 송신 코일(281d')만 포함할 수 있다. 액세서리 장치(200)에 송신 코일(281d?)만 있는 경우, 무선 전력 송신부의 다른 구성 요소(예를 들어, 281a' 내지 281c')는 휴대 장치(100)의 구성 요소에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 휴대 장치(100)의 제어부(110)에 의해 배터리(185)의 전력은 직류-교류 변환기(도시되지 아니함)에 의해 교류로 변환되어 커넥터(도시되지 아니함)을 통해 유선으로 액세서리 장치(200)로 공급되어 송신 코일(281d?)을 통해 웨어러블 장치(또는 다른 휴대 장치)로 무선으로 전력이 공급될 수 있다.
도 4a에서 커넥터(281b')를 제외한 무선 전력 송신부(281?)의 구성 요소(281a', 281c '내지 281f')는 도 3a에서 커넥터(281b)를 제외한 무선 전력 송신부(281)의 구성 요소(281a, 281c 내지 281f)와 실질적으로 유사하므로 중복되는 설명은 생략된다.
도 4b를 참조하면, 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a' 내지 281e')는 자기 차폐재(281f')를 제외한 도 4a의 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a' 내지 281e')와 실질적으로 동일할 수 있다.
액세서리 장치(200)의 전면 커버면(201a', 201b')에 자기 차폐재(281f')를 포함하지 않는 경우, 양 방향(예를 들어, +/- z 축 방향)으로 무선 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력의 전송 방향이 예를 들어, 전면 커버면(201a', 201b')에 자기 차폐재(281f')가 없는 액세서리 장치(200)는 전면 외부 커버면(201a') 또는 전면 내부 커버면(201b')에 놓여진 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
도 1b처럼, 전면 내부 커버면(201b')에 놓여진 웨어러블 장치(300)를 무선으로 충전하는 경우, 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)로 무선 충전용 전력의 공급과 별개로 서비스(예를 들어, 뮤직 어플리케이션 실행, 등)를 사용자에게 제공(예를 들어, 멀티태스킹)할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치는, 휴대 장치의 전면을 덮거나 노출시키는 제1 커버, 상기 휴대 장치를 수용하는 공간을 구비하는 제2 커버, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 연결하는 연결부, 및 상기 제1 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 수용된 상기 휴대 장치의 배터리에서 제공되는 직류 전력이 변환된 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로를 포함한다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 무선 전력 송신 회로는, 무선 전력 제어 프로세서, 상기 휴대 장치의 배터리와 전기적으로 연결되는 커넥터, 상기 커넥터로 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기, 및 상기 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함할 수 있다.
도 4b에서 액세서리 장치(200)의 동작은 도 4a의 액세서리 장치(200)의 동작과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 5a를 참조하면, 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281")는 무선 전력 제어 프로세서(281a"), 커넥터(281b"), 직류-교류 변환기(281c"), 송신 코일(281d")를 포함한다. 또한, 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281")는 방열 부재(281e"), 및 자기 차폐재(281f")를 포함할 수 있다.
액세서리 장치(200)는 커넥터(281b")를 이용하여 휴대 장치(100)의 커넥터(165)와 연결될 수 있다. 액세서리 장치(200)는 커넥터(281b") 및 휴대 장치(100)의 커넥터(165)를 통해 휴대 장치(100)의 배터리(185)에서부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 5a의 액세서리 장치(200)는 도 3a의 액세서리 장치(200)와 다르게 전면 커버(201") 및 액세서리 장치(200)를 휴대 장치(100)의 측면에 착탈가능하게 연결하는 연결 부재(208)를 포함할 수 있다. 연결 부재(208)를 장착 구조(mounting structure)라고 할 수 있다. 휴대 장치(100)의 외부 하우징의 일면(예를 들어, 측면 또는 후면)에 배치된 자성체 및/또는 자석에 끌리는 물질에 부착될 수 있는 자성체 및/또는 자석에 끌리는 물질을 포함할 수 있다.
연결 부재(208)는 자력을 이용하는 자석 또는 공기압을 이용하는 진공 흡착기(vacuum absorber)을 포함할 수 있다. 연결 부재(208)는 전면 커버(201")를 기준으로 회전할 수 있다. 연결 부재(208)의 회전에 의해 전면 커버(201")는 휴대 장치(100)의 화면을 덮을 수 있다. 또한, 연결 부재(208)의 회전에 의해 전면 커버(201")는 휴대 장치(100)의 화면을 노출되게 할 수 있다.
휴대 장치(100)의 커넥터(165)와 연결되는 커넥터(281b")는 액세서리 장치(200)의 측면에서 일정 길이를 가지는 케이블에 의해 노출될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(281b")는 휴대 장치(100)의 고정(또는 해제)에 대응하여 액세서리 장치(200)의 측면을 기준으로 설정된 길이(예를 들어, 10 ㎜ 이하)만큼 노출될 수 있다. 커넥터(281b")의 설정된 길이는 액세서리 장치(200)의 연결 부재(208)와 휴대 장치(100)의 측면의 고정을 간섭하지 않는 길이로 설정될 수 있다.
커넥터(281b")는 휴대 장치(100)의 커넥터(165)에 따라 포고 핀(pogo pin) 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커넥터(281b")는 휴대 장치(100)의 커넥터(165)에 따라 마그네틱 포고 핀(magnetic pogo pin) 형상을 가질 수도 있다.
커넥터(281b")가 노출되는 길이는 액세서리 장치(200)의 구조 또는 크기에 따라 다를 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다. 또한, 커넥터(281b")가 노출되는 길이가 커넥터(281b")의 구조 또는 크기에 따라 다를 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281")는 무선 전력 제어 프로세서(281a"), 커넥터(281b"), 직류-교류 변환기(281c"), 송신 코일(281d"), 방열 부재(281e"), 및 자기 차폐재(281f")를 포함할 수 있다.
직류-교류 변환기(281c")는 커넥터(281b")를 통해 공급되는 직류를 교류로 변환할 수 있다. 직류-교류 변환기(281c")에서 변환된 교류는 송신 코일(281d")과 수신 코일(381e)사이에 형성되는 자기장을 통해 전력을 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전달할 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(281a") 및 직류-교류 변환기(281c")는 하나의 인쇄 회로 기판(281p")에 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판(281p")는 무선 전력 제어 프로세서(281a") 및 직류-교류 변환기(281c") 뿐만 아니라 무선으로 전력을 전송하기 위한 전자 부품들이 실장될 수 있다.
송신 코일(281d")은 원형을 포함하는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 직류-교류 변환기(281c")를 통해서 변환된 교류는 송신 코일(281d")을 통해서 흐르게 된다.
방열 부재(281e")는 무선 전력 송신 중 인쇄 회로 기판(281p")에 발생하는 열을 주위로 방출할 수 있다.
자기 차폐재(281f")는 송신 코일(281d")에서 발생되는 자기장의 주변에 미치는 영향을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 송신 코일(281d")만 포함할 수 있다. 액세서리 장치(200)에 송신 코일(281d")만 있는 경우, 무선 전력 송신부의 다른 구성 요소(예를 들어, 281a" 내지 281c")는 휴대 장치(100)의 구성 요소에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 휴대 장치(100)의 제어부(110)에 의해 배터리(185)의 전력은 직류-교류 변환기(도시되지 아니함)에 의해 교류로 변환되어 커넥터(도시되지 아니함)을 통해 유선으로 액세서리 장치(200)로 공급되어 송신 코일(281d")을 통해 웨어러블 장치(또는 다른 휴대 장치)로 무선으로 전력이 공급될 수 있다.
도 5a에서 커넥터(281b")를 제외한 무선 전력 송신부(281")의 구성 요소(281a", 281c" 내지 281f")는 도 3a에서 커넥터(281b)를 제외한 무선 전력 송신부(281)의 구성 요소(281a, 281c 내지 281f)와 실질적으로 유사하므로 중복되는 설명은 생략된다.
도 5b를 참조하면, 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a" 내지 281e")는 자기 차폐재(281f")를 제외한 도 5a의 액세서리 장치(200)의 구성 요소(281a" 내지 281e")와 실질적으로 동일할 수 있다.
무선 전력의 전송 방향이 액세서리 장치(200)의 전면 커버면(201a, 201b) 양 쪽 모두(예를 들어, +/- z 축 방향) 향하는 경우, 액세서리 장치(200)는 자기 차폐재(281f")를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전면 커버면(201a", 201b")에 자기 차폐재(281f")가 없는 액세서리 장치(200)는 전면 외부 커버면(201a") 및 전면 내부 커버면(201b") 중 어느 커버 면에 놓여진 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
도 1b처럼, 전면 내부 커버면(201b")에 놓여진 웨어러블 장치(300)를 무선으로 충전하는 경우, 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)로 무선 충전용 전력의 공급과 별개로 서비스(예를 들어, 뮤직 어플리케이션 실행, 등)를 사용자에게 제공(예를 들어, 멀티태스킹)할 수 있다.
도 5b에서 액세서리 장치(200)의 동작은 도 5a의 액세서리 장치(200)의 동작과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 장치, 액세서리 장치 및 웨어러블 장치를 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7a를 참조하면, 휴대 장치(100)는 액세서리 장치(200)의 장착 구조(202f''')를 통해 장착 또는 부착될 수 있다. 도 2c와 다르게 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에서부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 액세서리 장치(200)의 전면 커버(201a''', 201b''')에 웨어러블 장치(300)가 충전을 위해 위치할 수 있다.
도 6에서 휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 도 2의 액세서리 장치(200)의 무선 전력 송신부(281)과 실질적으로 유사(예를 들어, 구현된 장치의 차이)할 수 있다.
일 실시예에 따른, 휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 무선 전력 제어 프로세서(181a), 교류-직류 변환기(181c), 및 수신/송신 코일(181d)을 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 송/수신부(181)은 방열 부재(도시되지 아니함), 및 자기 차폐재(도시되지 아니함)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 교류-직류 변환기(181c)의 시정수를 변경하여 직류-교류 변환기로 동작되게 할 수 있다. 또한, 무선 전력 송/수신부(181)는 코일을 송신 코일 및 수신 코일로 선택적으로 동작되게 할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 휴대 장치(100)의 수신/송신 코일(181d)는 수신 코일(도시되지 아니함)과 송신 코일(도시되지 아니함)로 구분되어 실장될 수도 있다.
휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 배터리(185)를 무선으로 충전하는 무선 전력 수신부 및 액세서리 장치(200)에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신부 중 하나로 선택적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 무선 전력 제어 프로세서(181a)의 제어에 의해 배터리(185)를 무선으로 충전하는 무선 전력 수신부 및 액세서리 장치(200)에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신부 중 하나로 선택적으로 동작할 수 있다. 다른 예를 들어, 휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 제어부(110) 및 무선 전력 제어 프로세서(181a)의 제어에 의해 배터리(185)를 무선으로 충전하는 무선 전력 수신부 및 액세서리 장치(200)에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신부 중 하나로 선택적으로 동작할 수 있다.
휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 수신/송신 코일(181d)를 통해 외부에서부터 무선으로 수신되는 교류 전원을 교류-직류 변환기(181c)를 이용하여 직류로 변환하고 배터리(185)를 충전할 수 있다. 또한, 휴대 장치(100)의 무선 전력 송/수신부(181)는 배터리(185)의 직류 전원을 교류-직류 변환기(181c)의 시정수를 변경하여 교류로 변환하고 수신/송신 코일(181d)을 통해 무선으로 액세서리 장치(200)의 수신 코일(283b)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신하고, 수신된 전력을 웨어러블 장치(300)로 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
액세서리 장치(200)의 무선 전력 제어 프로세서(283a)는 휴대 장치(100)의 수신/송신 코일(181d)에서부터 수신 코일(283b)로 전달되는 교류를 교류-직류 변환기(283c)를 통해 직류로 변환할 수 있다. 직류로 변환된 후, 레귤레이터(283d)에 의해 충전 가능한 전압(예를 들어, 5V)으로 변환될 수 있다. 변환된 직류 전원은 하나 또는 복수의 캐패시터(도시되지 아니함) 또는 배터리(도시되지 아니함)에 일시적으로 저장될 수 있다. 레귤레이터(283d)는 무선 전력 제어 프로세서(283a)와 일체형 또는 별개로 구현될 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(283a), 교류-직류 변환기(283c) 및 직류-교류 변환기(283f)는 하나의 인쇄 회로 기판(283p)에 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판(283p)는 무선 전력 제어 프로세서(283a), 교류-직류 변환기(283c) 및 직류-교류 변환기(283f)뿐만 아니라 무선으로 전력을 전송하기 위한 전자 부품들이 실장될 수 있다. 또한, 하나의 인쇄 회로 기판(283p)는 전면 커버(201''') 및 후면 커버(202''') 중 적어도 하나의 커버에 위치할 수 있다.
후면 커버(202''')에 위치하는 수신 코일(283b) 및 전면 커버(201''')에 위치하는 송신 코일(283g)는 인쇄 회로 기판(283p)에 연결될 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(283a)는 변환된 전압(또는 전력)을 직류-교류 변환기(283f)을 통해 교류로 변환할 수 있다. 또한, 무선 전력 제어 프로세서(283a)는 변환된 전압(또는 전력)을 직류-교류 변환기(283f)을 통해 교류로 변환할 수 있다. 액세서리 장치(200)의 무선 전력 제어 프로세서(283a)는 변환된 교류를 송신 코일(283g)에 흐르게 제어할 수 있고, 송신 코일(283g)과 웨어러블 장치(300)의 수신 코일(381e)사이에 형성되는 자기장(magnetic field)을 통해 전력을 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전달할 수 있다.
전면 커버(201''') 및 후면 커버(202''')에 각각 위치하는 코일(283b, 283g)에 대응되는 자기 차폐재(283i, 283j)는 무선 전력 전송 방향 또는 무선 전력 수신 방향에 따라 코일(283b, 283g)에 인접되게 위치할 수 있다.
전면 커버(201''')에 위치하는 송신 코일(283g)의 자기 차폐재(283i)는 송신 코일(283g)의 위 또는 아래에 위치할 수 있다. 또한 전면 커버(201''')에 위치하는 송신 코일(283g)의 자기 차폐재(283i)는 전면 커버(201''')에 위치하지 않을 수 있다.
도 7a를 참조하면, 무선 전력 전송 방향이 전면 외부 커버면(201a''')을 향하는 경우, 자기 차폐재(283i)의 위치는 송신 코일(283g)의 아래(예를 들어, 도 7a에서 + z 축 방향)일 수 있다. 무선 전력 전송 방향이 전면 내부 커버면(201b''')을 향하는 경우, 자기 차폐재(283i)의 위치는 송신 코일(283g)의 위(예를 들어, 도 7a에서 - z 축 방향)일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 방향이 전면 커버면(201a???, 201b???) 양 쪽 모두(예를 들어, +/- z 축 방향) 향하는 경우, 전면 커버(201???)에 자기 차폐재(283i)가 위치하지 않을 수 있다.
휴대 장치(100)가 장착(또는 부착)되는 후면 커버(202''')에 위치하는 수신 코일(283b)의 자기 차폐재(283j)는 수신 코일(283b)의 위에 위치할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 방향이 후면 외부 커버면(202b''')을 향하는 경우, 자기 차폐재(283j)의 위치는 수신 코일(283b)의 위(예를 들어, 도 7a에서 - z 축 방향)일 수 있다.
방열 부재(283h)는 발열하는 인쇄 회로 기판(283p)의 위 및 아래 중 하나, 또는 양 쪽에 모두 위치할 수 있다.
도 7a의 액세서리 장치(200)와 상술(예를 들어, 도 3a 내지 도 5b)된 액세서리 장치(200)와 실질적으로 유사하므로 중복되는 설명은 생략된다.
도6 및 도 7a를 참조하면, 일 실시예에 따른, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신하고, 웨어러블 장치(300)로 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신하여 변환하고, 다시 웨어러블 장치(300)로 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른, 웨어러블 장치(300)의 무선 전력 수신부(381)는 액세서리 장치(200)의 송신 코일(283g)에서부터 무선으로 전송되는 전력을 수신할 수 있다.
무선 전력 수신부(381)는 무선 전력 제어 프로세서(381a), 커넥터(381b), 레귤레이터(381c), 및 교류-직류 변환기(381d), 수신 코일(381e)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신부(381)는 과전압 보호 회로(도시되지 아니함)를 포함할 수 있다.
또한, 웨어러블 장치(300)는 방열 부재(도시되지 아니함) 및 자기 차폐재(도시되지 아니함) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
웨어러블 장치(300)의 무선 전력 제어 프로세서(381a)는 수신 코일(381e)에서 전달되는 교류를 교류-직류 변환기(381d)를 통해 직류로 변환할 수 있다. 직류로 변환된 후, 레귤레이터(381c)에 의해 배터리(385)에 충전 가능한 전압(예를 들어, 5 V, 액세서리 장치에 대응되게 변경 가능)으로 변환될 수 있다. 레귤레이터(381c)는 무선 전력 제어 프로세서(381a)와 일체형 또는 별개로 구현될 수 있다.
무선 전력 제어 프로세서(381a)는 레귤레이터(381c)에서 변환된 전압(또는 전력)을 배터리(385)에 공급하도록 제어할 수 있다.
도 6 및 도 7b를 참조하면, 액세서리 장치(200)의 구성 요소(283a 내지 283k)는 인쇄 회로 기판(283p2) 및/또는 자기 차폐재(283k)를 제외한 도 7a의 액세서리 장치(200)의 구성 요소(283a 내지 281j)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7a에 도시된 하나의 인쇄 회로 기판(283p)는 도 7b에서 무선 전력 송신용 인쇄 회로 기판(283p1) 및 무선 전력 수신용 인쇄 회로 기판(283p2)으로 각각 구분될 수 있다.
무선 전력 수신용 인쇄 회로 기판(283p2)은 무선 전력 수신 제어 프로세서(283a") 및 교류-직류 변환기(283c")를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신용 인쇄 회로 기판(283p2) 및 수신 코일(283b)을 무선 전력 수신부라고 칭할 수 있다. 무선 전력 수신부는 자기 차폐재(283j) 및/또는 방열 부재(283k)를 포함할 수 있다.
무선 전력 송신용 인쇄 회로 기판(283p1)은 무선 전력 송신 제어 프로세서(283a?) 및 교류-직류 변환기(283f)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신용 인쇄 회로 기판(283p1) 및 송신 코일(283g)을 무선 전력 송신부라고 칭할 수 있다. 무선 전력 송신부는 자기 차폐재(283i) 및/또는 방열 부재(283h)를 포함할 수 있다.
무선 전력 수신 제어 프로세서(283a")는 교류-직류 변환기(283c"), 레귤레이터(283d, 도 6 참조)를 제어할 수 있다. 휴대 장치(100)에서부터 무선으로 전력을 수신하는 경우, 무선 전력 수신용 인쇄 회로 기판(283p2)이 먼저 동작할 수 있다. 수신 코일(283b)을 통해 수신되는 교류를 교류-직류 변환기(283c")에서 직류로 변환하고, 레귤레이터(283d)에서 무선 전력 송신을 위한 직류-교류 변환기(283f, 도 6 참조)에서 변환 가능한 전압으로 변환될 수 있다.
무선 전력 송신 제어 프로세서(283a')는 직류-교류 변환기(283f)를 제어할 수 있다. 레귤레이터(283d)에서 변환된 직류 전압은 직류-교류 변환기(283f)로 입력될 수 있다. 또한, 레귤레이터(283d)에서 변환된 직류 전압은 바로 직류-교류 변환기(283f)로 입력될 수 있다. 레귤레이터(283d)를 거쳐 입력되는 직류는 직류-교류 변환기(283f)을 통해 교류로 변환할 수 있다. 교류는 송신 코일(283g)과 웨어러블 장치(300)의 수신 코일(381e)사이에 형성되는 자기장(magnetic field)을 통해 전력을 웨어러블 장치(300)에 무선으로 전달할 수 있다.
웨어러블 장치(300)에 무선으로 전력을 전송하는 경우, 무선 전력 송신용 인쇄 회로 기판(283p1)이 동작할 수 있다.
무선 전력 송신용 인쇄 회로 기판(283p1) 및 무선 전력 수신용 인쇄 회로 기판(283p2) 각각에 대응되는 발열 부재(283h, 283k)가 각각 위치할 수 있다.
도 7b의 자기 차폐재(283i, 283j)는 도 7a의 자기 차폐재(283i, 283j)와 실질적으로 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액세서리 장치는, 휴대 장치의 전면을 덮거나 노출시키는 제1 커버, 상기 휴대 장치를 수용하는 공간을 구비하는 제2 커버, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 연결하는 연결부, 상기 제2 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 수용된 상기 휴대 장치에서부터 무선으로 수신되는 전력을 수신하는 무선 전력 수신 회로, 및 상기 제1 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 위치하는 무선 전력 수신부에서부터 제공되는 직류 전력이 변환된 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로를 포함한다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 무선 전력 수신 회로는, 무선 전력 수신 제어 프로세서, 상기 휴대 장치의 송신 코일에서부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일, 상기 수신 코일에서부터 수신되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 변환기, 및, 상기 변환된 직류 전력을 상기 액세서리 장치에서 충전 가능한 전압으로 변환하는 레귤레이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 무선 전력 송신 회로는, 무선 전력 송신 제어 프로세서, 레귤레이터에서부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기, 및 상기 교류 전력의 이동에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 무선 전력 수신 회로 및 상기 무선 전력 송신 회로는 하나의 무선 전력 제어 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 액세서리 장치는 상기 무선 전력 제어 프로세서가 실장되는 인쇄 회로 기판을 더 포함하고, 상기 무선 전력 수신 회로의 수신 코일 및 상기 무선 전력 송신 회로의 송신 코일은 상기 인쇄 회로 기판에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 상기 무선 전력 송신 회로는 자기 차폐재를 더 포함하고, 상기 무선 전력 송신 회로의 상기 자기 차폐재는 무선 전력의 전송 방향에 대응하여 상기 송신 코일의 위 및 아래 중 하나에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)의 배터리(185)에서부터 전력을 유선 또는 무선으로 공급받아 웨어러블 장치(또는, 다른 휴대 장치)로 전송할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)의 배터리(185)뿐만 아니라 전원 소스(도시되지 아니함)에 연결된 충전 어댑터(도시되지 아니함)에서부터 유선으로 전원을 공급받을 수 있다. 충전 어댑터(도시되지 아니함)에서부터 유선으로 전원을 공급받는 경우, 액세서리 장치(200)의 커넥터(281b)는 충전 어댑터(도시되지 아니함)와 연결될 수 있도록 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 액세서리 장치(200)는 휴대 장치(100)의 배터리(185)뿐만 아니라 전원 소스(도시되지 아니함)에 연결된 무선 충전 패드(도시되지 아니함)에서부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 무선 충전 패드(도시되지 아니함)에서부터 무선으로 전력을 공급 받는 경우, 액세서리 장치(200)는 수신된 전력을 웨어러블 장치(또는, 다른 휴대 장치)에게 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 또한, 무선 충전 패드(도시되지 아니함)에서부터 무선으로 전원을 공급받는 경우, 액세서리 장치(200)뿐만 아니라 액세서리 장치(200)에 장착(또는 부착)된 휴대 장치(100)도 함께 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.
휴대 장치 내에 포함될 수 있는 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 상술된 예시적 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 휴대 장치 110: 제어부
180: 전원 공급부 181: 무선 전력 송수신부
185: 배터리 200: 액세서리 장치
281: 무선 전력 송신부 281a: 무선 전력 제어 프로세서
281b: 커넥터 281c: 직류-교류 변환기
281d: 송신 코일 300: 웨어러블 장치
381: 무선 전력 수신부 381a: 무선 전력 제어 프로세서
381c: 레귤레이터 381d: 교류-직류 변환기
381e: 수신 코일 310: 제어부
380: 전원 공급부 385: 배터리

Claims (20)

  1. 전면 커버, 휴대 장치를 수용하는 후면 커버 및 상기 전면 커버 및 상기 후면 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 액세서리 장치에 있어서,
    무선 전력 제어 프로세서;
    상기 휴대 장치와 상기 액세서리 장치를 전기적으로 연결하는 커넥터;
    상기 커넥터로 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기; 및
    상기 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함하고,
    상기 무선 전력 제어 프로세서, 상기 직류-교류 변환기 및 상기 송신 코일은 상기 전면 커버에 위치하는 액세서리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 휴대 장치의 배터리와 전기적으로 연결되고,
    상기 커넥터는 상기 후면 커버에 위치하는 액세서리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 휴대 장치의 커넥터와 전기적으로 연결되고,
    상기 커넥터는 상기 휴대 장치의 커넥터와 연결을 위해 상기 후면 커버를 기준으로 설정된 각도로 회전가능한 액세서리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전면 커버는 투시 영역을 더 포함하고,
    상기 무선 전력 제어 프로세서, 직류-교류 변환기 및 상기 송신 코일 중 적어도 하나는 상기 투시 영역을 제외한 영역에 위치하는 액세서리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전면 커버에 위치하는 자기 차폐재를 더 포함하고,
    상기 자기 차폐재는 무선 전력의 전송 방향에 대응하여 상기 송신 코일의 위 및 아래 중 하나에 위치하는 액세서리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선 전력의 전송 방향이 상기 전면 커버의 외부를 향하는 경우, 상기 자기 차폐재는 상기 송신 코일의 아래에 위치하고, 무선 전력의 전송 방향이 상기 전면 커버의 내부를 향하는 경우, 상기 자기 차폐재는 상기 송신 코일의 위에 위치하는 액세서리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전면 커버에 위치하는 인쇄 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판에 상기 무선 전력 제어 프로세서 및 상기 직류-교류 변환기가 실장되는 액세서리 장치.
  8. 제8항에 있어서,
    상기 전면 커버에 위치하는 방열 부재를 더 포함하고,
    상기 방열 부재는 상기 인쇄 회로 기판에서 발생하는 열을 방출하는 액세서리 장치.
  9. 휴대 장치의 전면을 덮거나 노출시키는 제1 커버;
    상기 휴대 장치를 수용하는 공간을 구비하는 제2 커버;
    상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 연결하는 연결부; 및
    상기 제1 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 수용된 상기 휴대 장치의 배터리에서 제공되는 직류 전력이 변환된 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로를 포함하는 액세서리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 회로는,
    무선 전력 제어 프로세서;
    상기 휴대 장치의 배터리와 전기적으로 연결되는 커넥터;
    상기 커넥터로 제공되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기; 및
    상기 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함하는 액세서리 장치.
  11. 휴대 장치의 전면을 덮거나 노출시키는 제1 커버;
    상기 휴대 장치를 수용하는 공간을 구비하는 제2 커버;
    상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 연결하는 연결부;
    상기 제2 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 수용된 상기 휴대 장치에서부터 무선으로 수신되는 전력을 수신하는 무선 전력 수신 회로; 및
    상기 제1 커버에 위치하고, 상기 제2 커버에 위치하는 무선 전력 수신부에서부터 제공되는 직류 전력이 변환된 교류 전력에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신 회로를 포함하는 액세서리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 회로는,
    무선 전력 수신 제어 프로세서
    상기 휴대 장치의 송신 코일에서부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일;
    상기 수신 코일에서부터 수신되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 교류-직류 변환기; 및,
    상기 변환된 직류 전력을 상기 액세서리 장치에서 충전 가능한 전압으로 변환하는 레귤레이터를 포함하는 액세서리 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 회로는,
    무선 전력 송신 제어 프로세서;
    레귤레이터에서부터 입력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 직류-교류 변환기; 및
    상기 교류 전력의 이동에 의해 발생되는 자기장을 통해 무선으로 전력을 외부의 수신 코일에 전송하는 송신 코일을 포함하는 액세서리 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 회로 및 상기 무선 전력 송신 회로는 하나의 무선 전력 제어 프로세서에 의해 제어되는 액세서리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선 전력 제어 프로세서가 실장되는 인쇄 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 무선 전력 수신 회로의 수신 코일 및 상기 무선 전력 송신 회로의 송신 코일은 상기 인쇄 회로 기판에 각각 전기적으로 연결되는 액세서리 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 회로는 자기 차폐재를 더 포함하고,
    상기 무선 전력 송신 회로의 상기 자기 차폐재는 무선 전력의 전송 방향에 대응하여 상기 송신 코일의 위 및 아래 중 하나에 위치하는 액세서리 장치.
  17. 액세서리 장치에 있어서,
    휴대 장치의 일면의 적어도 일부를 덮을 수 있는 크기를 가지며, 실질적으로 편평한 부분을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 일면에 위치하고, 상기 휴대 장치에 탈부착이 가능하도록 구성된 장착 구조(mounting structure);
    상기 하우징의 상기 일면에 위치하고, 상기 휴대 장치에서부터 전력을 수신할 수 있도록 구성된 커넥터;
    상기 커넥터와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징 내부에 위치한 무선 충전 송신 회로; 및
    상기 하우징의 상기 편평한 부분 내에 적어도 일부 포함되고, 상기 무선 충전 송신 회로와 전기적으로 연결된 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 휴대 장치에서부터 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여 상기 무선 충전 송신 회로를 제어하도록 구성된 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 실질적으로 편평한 부분은 상기 휴대 장치에 포함된 디스플레이부의 적어도 일부를 덮을 수 있는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 장착 구조는 상기 휴대 장치의 외부 하우징의 일면에 배치된 자성체 및/또는 자석에 끌리는 물질에 부착될 수 있는 자성체 및/또는 자석에 끌리는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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