KR20180115207A - 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하도록 설정된 전력 송신 회로 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하고, 상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE FOR WIRELESSLY RECEIVING POWER AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예들은, 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
현대를 살아가는 많은 사람들에게 휴대용 디지털 통신기기들은 하나의 필수 요소가 되었다. 소비자들은 언제 어디서나 자신이 원하는 다양한 고품질의 서비스를 제공받고 싶어한다. 뿐만 아니라 최근 IoT (Internet of Thing)로 인하여 우리 생활 속에 존재하는 각종 센서, 가전기기, 통신기기 등은 하나로 네트워크화 되고 있다. 이러한 각종 센서들을 원활하게 동작시키기 위해서는 무선 전력 송신 시스템이 필요하다.
무선 전력 송신은 자기유도, 자기공진, 그리고 전자기파 방식이 있다. 자기유도 또는 자기공진 방식은, 무선 전력 송신 장치에 상대적으로 근거리에 위치한 전자 장치를 충전하는데 유리하다. 전자기파 방식은, 자기유도 또는 자기 공진 방식에 수 m에 이르는 원거리 전력 전송에 보다 유리하다. 전자기파 방식은 주로 원거리 전력 전송에 사용되며, 원거리에 있는 전력 수신기의 정확한 위치를 파악하여 전력을 가장 효율적으로 전달할 수 있다.
무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 사이의 거리가 비교적 먼 경우에도, 전력이 상대적으로 높은 효율로 송수신될 수 있다. 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 사이에 인체가 배치되는 경우에는, 인체가 자기장 또는 전기장에 노출될 가능성이 있다. 무선 전력 송신 장치가, 전력 이외에 추가적으로 미디어 데이터 등의 통신 신호를 송신하는 경우, 장애물이 개입되면 미디어 데이터의 송수신이 원활하게 수행될 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 사이에 장애물의 배치를 예상하고, 예상 결과에 대응하는 동작을 수행할 수 있는 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치는, 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하도록 설정된 전력 송신 회로; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하고, 상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치의 동작 방법은, 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하는 동작; 상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하는 동작; 및 상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의하여, 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 사이에 장애물의 배치를 예상하고, 예상 대응 동작을 수행할 수 있는 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 셋톱 박스(set top box) 및 TV의 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 사이에 장애물이 진입하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치, 전자 장치 및 센서의 블록도를 도시한다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유도 방식 또는 공진 방식에 따른 전력 송신 회로 및 전력 수신 회로의 블록도를 도시한다.
도 4e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자기파 방식에 따른 전력 송신 회로 및 전력 수신 회로의 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 개념도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10은 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 타이밍도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 코일을 이용하는 전력 송신 경로 변경을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 패치 안테나들을 이용하는 전력 송신 경로 변경을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 검출 영역으로 구분되는 주변 영역을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 16a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 영역 및 제 2 영역의 구획을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 TV, 무선 전력 송신 장치 및 미디어 데이터 송신 장치를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 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 문서에서, "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 문서에서, "~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 문서의 다양한 실시예들에 따른 무선 전력 송신 장치 또는 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, 무선 전력 송신 장치 또는 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, 텔레비전과 유선 또는 무선으로 연동되는 셋톱 박스, 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, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 전기 자동차 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 무선 전력 송신 장치 또는 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, 무선 전력 송신 장치 또는 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, 무선 전력 송신 장치 또는 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 또는 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 무선 전력 송신 장치 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 적어도 하나의 전자 장치(150)에 무선으로 전력(161)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 다양한 충전 방식에 따라 전자 장치(150)로 전력(161)을 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 유도 방식에 따라 전력(161)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 유도 방식에 의한 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 통신 변복조 회로 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 적어도 하나의 코일과 함께 공진 회로를 구성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, WPC(wireless power consortium) 표준 (또는, Qi 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 공진 방식에 따라 전력(161)을 송신할 수 있다. 공진 방식에 의한 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 아웃 밴드 통신 회로(예: BLE(bluetooth low energy) 통신 회로) 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 코일은 공진 회로를 구성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 (또는, AFA(air fuel alliance) 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 전류가 흐르면 유도 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 유도 자기장을 생성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(100)가 전력(161)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 아울러, 전자 장치(150)는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생되는 코일을 포함할 수 있다. 전자 장치(150)가, 코일을 통하여 유도 기전력을 발생시키는 과정을, 전자 장치(150)가 전력(161)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자기파 방식에 따라 전력(161)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 전자기파 방식에 의한 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 분배 회로, 위상 쉬프터, 복수 개의 패치 안테나를 포함하는 전력 송신용 안테나 어레이, 아웃 밴드 방식의 통신 회로(예: BLE 통신 모듈)등을 포함할 수 있다. 복수 개의 패치 안테나 각각은 RF(radio frequency) 웨이브를 형성할 수 있다. 전자 장치(150)는, 주변에 형성된 RF 웨이브를 이용하여 전류를 출력할 수 있는 패치 안테나를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 RF 웨이브를 형성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(100)가 전력(161)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 전자 장치(150)가 RF 웨이브를 이용하여 패치 안테나로부터 전류를 출력하는 과정을, 전자 장치(150)가 전력(161)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 인-밴드 방식에 따라 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)는, 송신하고자 하는 데이터를 예를 들어 온/오프 키잉(on/off keying) 변조 방식에 따라, 로드(또는, 임피던스)를 변경할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)는, 코일의 전류, 전압 또는 전력의 크기 변경에 기초하여 로드 변경(또는, 임피던스 변경)을 측정함으로써, 상대 장치에서 송신하는 데이터를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 아웃-밴드 방식에 따라 전자 장치(150)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)는, 코일 또는 패치 안테나와 별도로 구비된 통신 회로(예: BLE 통신 모듈)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 미디어 데이터를 송신할 수도 있으며, 구현에 따라 복수 개의 상이한 통신 회로(예: BLE 통신 모듈, Wi-fi 모듈, Wi-gig 모듈)들 각각이 미디어 데이터, 무선 전력 송수신 제어 신호를 각각 송수신할 수도 있다.
도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 셋톱 박스(set top box) 및 TV의 개념도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 셋톱 박스(101)는, TV(151)로 무선으로 전력(161)을 송신할 수 있다. 셋톱 박스(101)는 무선 전력 송신 장치(100)의 하나의 예일 수 있으며, TV(151)는 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치(150)의 하나의 예일 수 있다. 셋톱 박스(101 )는, 상술한 다양한 무선 충전 방식 중 적어도 하나에 의한 전력 송신 회로를 포함할 수 있다. 한편, 셋톱 박스(101)가 무선으로 전력을 송신하는 것은 단순히 예시적인 것으로, 셋톱 박스(101) 이외에도 다양한 전자 장치, 예를 들어 스피커 등의 TV(151)와 데이터를 송수신할 수 있는 전자 장치 또한 TV(151)에 전력을 무선으로 송신하도록 구현될 수도 있다. 셋톱 박스(101)는, TV(151)로 통신 신호(162)를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신 신호(162)는 TV(151)에서 표시되는 미디어 데이터, 무선 충전의 제어를 위한 데이터 또는 TV(151)의 동작을 제어하기 위한 TV 제어 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 미디어 데이터, 무선 충전의 제어를 위한 데이터, TV 제어 데이터는 동일한 통신 방식에 의하여 송수신될 수 있거나, 또는 상이한 통신 방식에 의하여 송수신될 수 있다. 예를 들어, 셋톱 박스(101)는, Wi-fi 모듈을 이용하여 Wi-fi 통신 방식에 따라 미디어 데이터를 TV(151)로 송신할 수 있으며, BLE 모듈을 이용하여 무선 충전의 제어를 위한 데이터를 송수신할 수 있으며, IR 모듈을 이용하여 TV 제어 데이터를 TV(151)로 송신할 수 있다. 예를 들어, TV(151)는, 리모콘과 같은 제어 장치(120)로부터 IR 통신 방식에 따른 제어 신호(163)를 수신하기 위한 IR 모듈을 포함할 수도 있으며, 셋톱 박스(101)로부터의 TV 제어 데이터를 포함하는 통신 신호(162)를 수신할 수 있다. 제어 신호(163)는, 동작 수행 명령을 포함하는 신호일 수 있으며, 제어 장치(120)로부터 송신되는 신호임을 나타내기 위하여 제어 신호(163)라 명명하는 것이며, 동작 수행 명령으로 명명될 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 미디어 데이터, 무선 충전의 제어를 위한 데이터, TV 제어 데이터 중 적어도 두 개의 데이터는 하나의 통신 모듈에 의하여 송수신될 수 있다. 예를 들어, 셋톱 박스(101)는 Wi-fi 모듈을 통하여 미디어 데이터를 TV(151)로 송신할 수 있으며, BLE 모듈을 통하여 무선 충전의 제어를 위한 데이터와 TV 제어 데이터를 송신할 수 있다 .
다양한 실시예에서, 셋톱 박스(101)는 TV(151)가 요구하는 전력량을 고려하여 실시간으로 무선으로 송신하는 전력의 크기를 변경할 수도 있다. 예를 들어, TV(151)는, 현재의 상태에 대응하는 전력량을 셋톱 박스(101)에 주기적 또는 비주기적으로 보고할 수 있다. 셋톱 박스(101)는, 보고 결과에 기반하여, TV(151)로 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 예를 들어, TV(151)의 밝기가 제 1 단계에서 제 2 단계로 변경되는 경우에, TV(151)는 밝기의 변경에 따라 요구되는 전력량이 변경됨을 확인할 수 있으며, 새롭게 요구되는 전력량에 대한 정보를 셋톱 박스(101)로 보고할 수 있다. 셋톱 박스(101)는, 수신한 요구되는 전력량에 대한 정보에 기반하여, 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 이에 따라, TV(151)가 요구하는 전력량이 변경되더라도, TV(151)는 안정적으로 충분한 크기의 전력을 수신할 수 있다. 뿐만 아니라, 셋톱 박스(101)가 TV(151)로 송신하는 전력의 크기가 TV(151)의 현재 상태에 기반하여 결정됨에 따라, 전력의 낭비가 방지될 수도 있다. 또 다른 예에서, 셋톱 박스(101)는 TV(151)의 현재 상태를 확인할 수 있으며, 리모콘 등으로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여 TV(151)가 요구하는 전력량을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 셋톱 박스(101)는 TV(151)가 현재 화면 밝기 조정 상태에 있다는 것을 확인하고, 리모콘 등으로부터 화면 밝기 증가의 제어 신호를 수신할 수 있다. 셋톱 박스(101)는 제어 신호를 적용한 이후에 TV(151)에서 요구하는 전력량을 계산하고, 계산 결과에 기반하여 무선으로 송신하는 전력의 크기를 조정할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 사이에 장애물이 진입하는 과정을 설명하기 위한 개념도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 충전 영역(202)에 대하여 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 충전 영역(202)은, 무선 전력 송신 장치(100)에 포함된 전력 송신 회로의 배치 위치 또는 배치 방향에 의하여 결정될 수 있다. 충전 영역(202)은, 무선 전력 송신 장치(100)가 송신하는 자기장 또는 전기장의 크기가 임계치 이상인 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 충전 영역(202)을 결정하기 위한 임계치는, 인체에 인가되어도 무해한 정도로 판명된 자기장 또는 전기장의 크기일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 코일에 전류를 인가함으로써, 충전 영역(202) 내에 임계치 이상의 크기를 가지는 자기장 또는 전기장을 형성할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 패치 안테나 어레이를 이용하여, 충전 영역(202) 내의 적어도 하나의 지점에 대하여 빔-포밍을 수행함으로써, 충전 영역(202)의 적어도 하나의 지점에 대하여 임계치 이상의 크기를 가지는 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 이에 따라, 충전 영역(202)과 주변 영역(201,203) 사이의 구획 선은 무선 전력 송신 장치(100)가 송신하는 전력의 크기에 따라 변경될 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 큰 크기의 전력을 송신하는 경우에는 충전 영역(202)의 면적이 상대적으로 넓을 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 작은 크기의 전력을 송신하는 경우에는 충전 영역(202)의 면적이 상대적으로 좁을 수 있다.
본 문서에서, 무선으로 전력을 송신하는 것은, 코일에 전류를 인가함으로써 유도 자기장을 형성하거나, 또는 패치 안테나 어레이를 이용하여 RF 웨이브를 형성하는 것을 의미할 수 있다. 아울러, 본 문서에서, 무선으로 전력을 수신하는 것은, 주변에 형성된 자기장으로부터 코일이 유도 기전력을 발생시키거나, 또는 적어도 하나의 패치 안테나를 이용하여 RF 웨이브를 전류로 변환하는 것을 의미할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 충전 영역(202)의 좌/우에 위치하는 주변 영역(201,203)에서 장애물이 출현하는지를 모니터링할 수 있다. 장애물(210)이 주변 영역(201)으로부터 충전 영역(202)으로 이동되면, 장애물(210)에 임계치 이상의 크기를 가지는 자기장 또는 전기장이 인가될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 주변 영역(201,203)을 모니터링할 수 있으며, 장애물(210)의 진입이 확인되면, 장애물(210)의 충전 영역(202)으로의 진입에 대비한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 미리 일정 수준 감소시킬 수 있거나, 충전 경로의 변경을 연산하거나, 또는 다양한 출력 장치를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)이 주변 영역(201)으로부터 충전 영역(202)으로 진입하는 것을 모니터링할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)의 충전 영역 진입에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)의 충전 영역(202)으로의 진입이 검출되면, 송신하는 전력의 크기를 추가적으로 감소시키거나, 충전 경로를 변경하거나, 또는 추가적인 경고 신호를 출력할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)의 충전 영역(202)으로부터 주변 영역(201,203)으로의 진출을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)의 충전 영역(202)으로부터의 진출에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)의 충전 영역(202)으로부터의 진출이 검출되면, 송신하는 전력의 크기를 증가시키거나, 또는 충전 경로를 재변경할 수 있다. 본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)에 포함된 다양한 하드웨어, 예를 들어 프로세서와 같은 제어 회로, 코일 또는 패치 안테나 등이 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)가 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서가 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 인스트럭션이 수행됨에 따라, 프로세서 또는 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있다.
무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 주변 영역(201)으로부터 충전 영역(202)으로 장애물(210)이 이동하는 경우에, 장애물(210)의 이동 경로에 따라 점진적으로 송신하는 전력의 크기를 감소시킬 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(210)이 충전 영역(202)과 주변 영역(201)의 경계선에 도달하면, 송신하는 전력의 크기를 한번에 감소시킬 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 주변 영역(201) 또는 충전 영역(202)에 장애물(210)이 진입한 이후에 도과한 시간을 측정할 수 있으며, 측정한 시간이 임계치를 초과하는 경우에 지정된 동작을 수행할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
310 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역에 대하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 여기에서의 제 1 영역은, 예를 들어 도 2에서의 충전 영역(202)일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 패치 안테나 어레이 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정함으로써, 전력이 송신되는 방향을 조정할 수 있으며, 예를 들어 제 1 영역 중 적어도 하나의 지점에 대하여 빔-포밍된 RF 웨이브를 형성할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전력의 송신 방향을 조향할 수 없을 수도 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)가 코일에 전류를 인가함으로써, 자기장 또는 전기장이 제 1 영역에 형성될 수 있다. 전자 장치(150)는, 무선 전력 송신 장치(100)로부터 송신되는 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)를 다양한 표준에서 정의된 바에 따라 검출할 수 있으며, 충전을 위하여 미리 규약된 사전 절차를 수행하고, 전력을 송신할 수 있다.
320 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 2 영역에서 장애물의 출현이 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서의 제 2 영역은, 예를 들어 도 2 에서의 주변 영역(201,203)일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 다양한 종류의 센서를 이용하여 장애물의 출현 여부를 검출할 수 있다. 제 2 영역에서의 장애물의 출현이 검출되면, 330 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 영역에서의 장애물 검출에 대응하는 제 1 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 일정 수준 감소시키거나, 장애물의 출현 위치에 대응하여 전력의 송신 경로를 판단하거나, 또는 경고 신호를 출력할 수 있다. 340 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물이 제 1 영역으로 이동됨이 검출되는지를 판단할 수 있다. 장애물이 제 1 영역으로 이동되는 것이 검출되면, 350 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역에서의 장애물 검출에 대응하는 제 2 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 감소시키거나, 전력의 송신 경로를 변경하거나, 또는 경고 신호를 출력할 수 있다. 송신하는 전력의 크기가 감소함에 따라서, 장애물(210)에 인가되는 전력의 크기가 감소할 수 있어, 인간 또는 동물의 안전이 담보될 수 있다. 또는, 전력의 송신 경로가, 장애물(210)에 영향이 미치지 않도록 변경될 수 있어, 인간 또는 동물의 안전이 담보될 수 있다. 생체가 상대적으로 큰 크기의 전력이 인가되는 제 1 영역으로 진입하기 이전에, 무선 전력 송신 장치(100)가 미리 이를 예측하여 대응 동작을 수행함에 따라, 생체의 안정성이 더욱 증가할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 전력 송신 회로(109), 제어 회로(102), 통신 회로(103), 센서(104), 메모리(105) 및 전력 소스(106)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는, 전력 수신 회로(159), 제어 회로(152), 통신 회로(153), 로드(154), PMIC(power management integrated circuit)(155) 및 메모리(156)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력 송신 회로(109)는 전력 수신 회로(159)로, 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 하나의 방식에 따라 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 전력 송신 회로(109) 및 전력 수신 회로(159)의 상세 구성에 대하여서는 도 4d 및 4e를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 제어 회로(102)는, 전력 송신 회로(109)가 송신하는 전력의 크기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(102)는 전력 소스(106)에서 출력되는 전력의 크기를 제어하거나, 또는 전력 송신 회로(109)에 포함된 전력 증폭기(power amplifier)의 증폭 이득을 제어함에 따라, 전력 송신 회로(109)가 송신하는 전력의 크기를 제어할 수 있다. 제어 회로(102)는, 전력 소스(106)에서 출력되는 전력의 듀티 사이클 또는 주파수를 제어함으로써, 전력 소스(106)에서 출력되는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 제어 회로(102)는, 전력 증폭기(power amplifier)의 바이어스 전압의 크기를 제어함으로써, 전력 송신 회로(109)로 인가되는 전력의 크기를 제어할 수 있다. 제어 회로(102) 또는 제어 회로(152)는, CPU와 같은 범용 프로세서, 미니 컴퓨터, 마이크로 프로세서, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array) 등의 연산을 수행할 수 있는 다양한 회로로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 제어 회로(102)는, 예를 들어 결정된 크기의 전력을 송신하도록 전력 소스(106) 또는 전력 송신 회로(109) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전력 수신 회로(159)는 전력 송신 회로(109)로부터 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 하나의 방식에 따라 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 전력 수신 회로(159)는, 수신된 교류 파형의 전력을 직류 파형으로 정류하거나, 전압을 컨버팅(converting)하거나, 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 전력 처리를 수행할 수 있다. PMIC(155)는, 수신되어 처리된 전력을 하드웨어(예: 로드(154))에 적합하도록 처리하여, 각 하드웨어로 전달할 수 있다. 로드(154)는 예를 들어 무선 전력 송신 장치(100)로부터 수신되는 미디어 데이터를 표시하는 디스플레이 등을 포함할 수 있으며, 전력을 소모하는 다양한 하드웨어를 포함할 수 있다. 제어 회로(152)는, 전자 장치(150)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 메모리(156)에는, 전자 장치(150)의 전반적인 동작의 수행을 위한 인스트럭션이 저장될 수 있다. 통신 회로(103)는, 예를 들어 미디어 데이터 신호 또는 무선 전력 송수신과 관련된 정보를 통신 회로(153)로 송신할 수 있다. 메모리(105)는, 무선 전력 송신 장치(100)의 동작을 수행하기 위한 인스트럭션을 저장할 수 있다. 메모리(105) 또는 메모리(156)는, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등의 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 구현 형태에는 제한이 없다. 센서(104)는, 주변 영역(203)에 대한 데이터를 센싱할 수 있으며, 제어 회로(102)는 센싱된 데이터를 이용하여 주변 영역(203)에 장애물이 출현하는지를 판단할 수 있다. 센서(104)는, 다른 주변 영역(201)과 충전 영역(202)에 대한 데이터를 센싱할 수도 있다. 또는, 또 다른 센서(미도시)가 다른 주변 영역(201) 또는 충전 영역(202) 중 적어도 하나에 대한 데이터를 센싱할 수도 있다. 센서(104)는, 장애물의 출현을 검출하기 위한 데이터를 센싱할 수 있는 수단이라면 제한이 없으며, 통신 회로, 카메라, 근접 센서, 초음파 센서 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 제어 회로(102)는, 센싱된 데이터를 이용하여 주변 영역(203)에서의 장애물 출현을 검출할 수 있으며, 이에 대응하여 주변 영역(203)에서의 장애물 출현에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 센서(104) 또는 또 다른 센서(미도시)는, 충전 영역(202)으로의 장애물 진입에 대한 데이터를 센싱할 수 있다. 제어 회로(102)는, 장애물의 충전 영역(202)으로의 진입에 대한 데이터에 기초하여, 장애물을 검출하며, 이에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 제어 회로(102)는, 센서(104) 또는 또 다른 센서(미도시)로부터의 데이터에 기초하여, 장애물의 충전 영역(202) 바깥으로의 진출을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행할 수도 있다. 제어 회로(102)는, 센서(104) 또는 또 다른 센서(미도시)로부터의 데이터에 기초하여, 장애물의 주변 영역(203) 바깥으로의 진출을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행할 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 제어 회로(102)는, 상술한 다양한 동작을 수행하기 위하여, 예를 들어 전력 소스(106) 또는 전력 송신 회로(109) 중 적어도 하나를 제어하여, 송신하고 있는 전력의 크기를 감소시킬 수 있다. 또는, 제어 회로(102)는, 예를 들어 전력 송신 회로(109)를 제어하여, 송신하고 있는 전력의 송신 경로를 조정할 수도 있다. 또는, 제어 회로(102)는, 출력 장치(미도시)를 통하여 경고 메시지를 출력할 수 있다. 제어 회로(102)는, 경고 메시지를 통신 회로(103)를 통하여 전자 장치(150)의 통신 회로(153)로 송신할 수도 있으며, 이 경우에는, 전자 장치(150)가 출력 장치(미도시)를 통하여 경고 메시지를 출력할 수도 있다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치, 전자 장치 및 센서의 블록도를 도시한다.
도 4b에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는 도 4a에 의한 무선 전력 송신 장치(100)와 비교하여, 센서(104)를 포함하지 않을 수 있다. 외부의 센서(410 )는, 주변 영역(203)과 연관된 데이터를 센싱할 수 있으며, 센싱된 데이터를 무선 전력 송신 장치(100)의 통신 회로(103)로 송신할 수 있다. 제어 회로(102)는, 통신 회로(103)를 통하여 수신된 데이터에 기초하여, 주변 영역(203)에서의 장애물 출현을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(102)는, 외부의 센서(410) 또는 또 다른 외부의 센서(미도시)로부터의 데이터에 기초하여, 장애물의 충전 영역(202)으로의 진입을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(102)는, 외부의 센서(410) 또는 또 다른 외부의 센서(미도시)로부터의 데이터에 기초하여, 장애물의 충전 영역(202)으로부터의 진출을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 4c에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는 도 4a에 의한 무선 전력 송신 장치(100)와 비교하여, 센서(104)를 포함하지 않을 수 있다. 전자 장치(150)는 센서(420)를 포함할 수 있다. 센서(420 )는, 주변 영역(203)과 연관된 데이터를 센싱할 수 있으며, 통신 회로(153)를 통하여 센싱된 데이터를 무선 전력 송신 장치(100)의 통신 회로(103)로 송신할 수 있다. 제어 회로(102)는, 통신 회로(103)를 통하여 수신된 데이터에 기초하여, 주변 영역(203)에서의 장애물 출현을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(102)는, 전자 장치(150)의 센서(420) 또는 또 다른 센서(미도시)로부터의 데이터에 기초하여, 장애물의 충전 영역(202)으로의 진입을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(102)는, 전자 장치(150)의 센서(420) 또는 또 다른 센서(미도시)로부터의 데이터에 기초하여, 장애물의 충전 영역(202)으로부터의 진출을 검출할 수 있으며, 이에 대응하는 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유도 방식 또는 공진 방식에 따른 전력 송신 회로 및 전력 수신 회로의 블록도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 전력 송신 회로(109)는, 전력 어댑터(411), 전력 생성 회로(412), 코일(413) 및 매칭 회로(414)를 포함할 수 있다. 전력 어댑터(411)는, 전력 소스(106)로부터 전력을 수신하여 전력 생성 회로(412)로 제공할 수 있다. 전력 생성 회로(412)는, 수신된 전력을 예를 들어 교류 파형으로 변환하거나, 증폭하여 코일(413)로 전달할 수 있다. 코일(413)에 전력이 인가되면, 코일(413)로부터 시간에 따라 크기가 변경되는 유도 자기장이 형성될 수 있으며, 이에 따라 무선으로 전력이 송신될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 코일(413)과 함께 공진 회로를 구성하는 커패시터들이 전력 송신 회로(109)에 더 포함될 수도 있다. 공진 주파수는, 표준에 따라 정의될 수 있으며, 유도 방식에 의한 Qi 표준에 따라 100 내지 205 kHz의 주파수를 가질 수 있으며, 공진 방식에 의한 AFA 표준에 따라 6.78MHz를 가질 수 있다. 매칭 회로(414)는, 제어 회로(102)의 제어에 따라 코일(413)과 연결되는 회로의 커패시턴스 또는 리액턴스 중 적어도 하나를 변경함으로써, 전력 송신 회로(109) 및 전력 수신 회로(159)가 서로 임피던스 매칭되도록 할 수 있다. 전력 수신 회로(159)의 코일(421)에는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생할 수 있으며, 이에 따라 전력 수신 회로(159)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 정류 회로(422)는, 수신된 교류 파형의 전력을 정류할 수 있다. 컨버팅 회로(423)는 정류된 전력의 전압을 조정하여 PMIC(155)로 전달할 수 있다. 전력 수신 회로(159)는 레귤레이터를 더 포함할 수도 있으며, 또는 컨버팅 회로(423)가 레귤레이터로 치환될 수도 있다. 매칭 회로(424)는, 제어 회로(152)의 제어에 따라 코일(421)과 연결되는 회로의 커패시턴스 또는 리액턴스 중 적어도 하나를 변경함으로써, 전력 송신 회로(109) 및 전력 수신 회로(159)가 서로 임피던스 매칭되도록 할 수 있다.
도 4e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자기파 방식에 따른 전력 송신 회로 및 전력 수신 회로의 블록도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 전력 송신 회로(109)는, 증폭 회로(431), 분배 회로(432), 위상 쉬프터(phase shifter)(433) 및 전력 송신용 안테나 어레이(434)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 전력 수신 회로(159)는, 전력 수신용 안테나(441), 정류 회로(442) 및 컨버팅 회로(443)를 포함할 수 있다.
증폭 회로(431)는, 전력 소스(106)로부터 제공받은 전력을 증폭하여 분배 회로(432)로 제공할 수 있다. 증폭 회로(431)는, DA(drive amplifier), HPA(high power amplifier), GBA(Gain Block Amplifier) 등의 다양한 증폭기 또는 그 조합으로 구현될 수 있으며, 구현예에는 제한이 없다. 분배 회로(432)는, 증폭 회로(431)로부터 출력되는 전력을 복수 개의 경로로 분배할 수 있다. 입력되는 전력 또는 신호를 복수 개의 경로로 분배할 수 있는 회로라면 분배 회로(432)로서 제한이 없다. 예를 들어, 분배 회로(432)는 전력 송신용 안테나 어레이(434)에 포함된 패치 안테나의 개수만큼의 경로로 전력을 분배할 수 있다. 위상 쉬프터(433)는 분배 회로(432)로부터 제공되는 복수 개의 교류 전력 각각의 위상(또는, 딜레이)을 쉬프팅시킬 수 있다. 위상 쉬프터(433)는 복수 개일 수 있으며, 예를 들어 전력 송신용 안테나 어레이(434)에 포함된 패치 안테나의 개수일 수 있다. 위상 쉬프터(433)는 예를 들어 HMC642 또는 HMC1113 등과 같은 하드웨어 소자가 이용될 수 있다. 위상 쉬프터(433) 각각의 쉬프트 정도는 제어 회로(102)에 의하여 제어될 수 있다. 제어 회로(102)는, 전자 장치(150)의 위치를 판단할 수 있으며, 전자 장치(150)의 위치(또는, 전자 장치(150)의 전력 수신용 안테나(414)의 위치)에서 RF 웨이브가 보강 간섭되도록, 즉 빔-포밍되도록 복수 개의 교류 전력들 각각의 위상을 쉬프팅시킬 수 있다. 전력 송신용 안테나 어레이(434)에 포함된 복수 개의 패치 안테나들 각각은 수신된 전력에 기초하여 서브 RF 웨이브들을 생성할 수 있다. 서브 RF 웨이브가 간섭된 RF 웨이브는 전력 수신용 안테나(441)에서 전류, 전압 또는 전력으로 변환되어 출력될 수 있다. 전력 수신용 안테나(441)는 복수 개의 패치 안테나를 포함할 수 있으며, 주변에 형성된 RF 웨이브, 즉 전자기파를 이용하여 교류 파형의 전류, 전압 또는 전력을 발생시킬 수 있으며, 이를 수신된 전력으로 명명할 수 있다. 정류 회로(442)는, 수신된 전력을 직류 파형으로 정류할 수 있다. 컨버팅 회로(443)는, 직류 파형의 전력의 전압을 기설정된 값으로 증가 또는 감소시켜 PMIC(155)로 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 개념도를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 전력 송신 회로(109) 및 센서(501,502)를 포함할 수 있다. 센서(501,502)는, 통신 회로로 구현될 수 있으며, 각각 통신 신호(511,512)를 송신할 수 있다. 센서(501,502)는, 전력 송신 회로(109)의 좌우에 각각 위치할 수 있으며, 예를 들어 충전 영역의 좌우의 주변 영역으로 통신 신호(511,512)를 송신할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 통신 신호(511,512)는, 주변 구조물에 의하여 반사될 수 있다. 반사파(521,522)는 센서(501,502) 각각으로 진행될 수 있으며, 센서(501,502)는, 반사파(521,522)의 진폭, 위상 또는 진행 시간 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 반사파(521,522)는, 송신되는 통신 신호(511,512)에 비하여 진폭 또는 위상 중 적어도 하나가 변경될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 표 1과 같은 레퍼런스 정보를 저장할 수 있다.
센서 번호 진폭 감쇄(dB) 위상 변화(rad) 진행 시간(time of flight)(μs)
501 -2 +13 0.12
502 -4.1 -3 0.28
또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 수신되는 반사파의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나를 저장할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 주기적 또는 비주기적으로 반사파(521,522)를 수신하여, 특성을 측정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 레퍼런스 정보를 참조하여, 주변 영역에서의 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 예를 들어, 표 1과 같이 센서(502)에 대한 레퍼런스 정보는, 신호 감쇄가 -4.1dB이며, 위상 변화가 -3rad이며, 진행 시간이 0.28μs인 것일 수 있다. 한편, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 시점에서의 반사된 신호는 통신 신호에 비하여 신호 감쇄가 -1.2dB이며, 위상 변화가 40rad이며, 진행 시간이 0.12μs인 것을 판단할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신 장치(100)는 신호 감쇄에서 2.9dB의 차이가 검출되며, 위상 변화에서 43rad의 차이가 검출되며, 진행 시간에서 0.16μs의 차이가 검출된 것을 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 레퍼런스 정보와 반사된 신호의 특성 사이의 차이가 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 해당 센서에 대응하는 주변 영역에서 장애물이 출현한 것으로 판단할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 신호 감쇄, 위상 변화 및 진행 시간 각각의 차이를 각각의 팩터에 대하여 설정된 임계치와 비교를 수행하거나, 또는 가중치 합을 이용하여 이에 대응하여 설정된 임계치와 비교할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는 반사파의 진폭 또는 위상 중 적어도 하나의 변경에 따라 장애물의 출현을 검출할 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 센서(501,502)는 전자 장치(150)와 통신을 수행하기 위한 통신 회로일 수도 있으며, 전자 장치(150)와 통신을 목적으로 하지 않는 통신 회로일 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서는, 전자 장치(150)의 전력 수신 회로의 좌우에 통신 회로로 구현되는 센서를 포함할 수도 있다. 전자 장치(150)는, 통신 회로에서 수신되는 반사파의 특성, 예를 들어 표 1과 같은 레퍼런스 정보를 저장하고, 이후 레퍼런스 정보를 참조하여 충전 영역의 좌우의 주변 영역에서의 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 장애물의 출현이 검출되면, 전자 장치(150)는, 장애물의 출현을 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예에서는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)와 별도로 구현되는 외부 센서가 통신 회로로 구현되고, 반사파를 측정하여 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 장애물의 출현이 검출되면, 외부 센서는 장애물의 출현을 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
610 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 통신 신호를 제 2 영역의 적어도 일부 지점을 향하도록 송신하고, 제 1 통신 신호에 대한 제 1 반사 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 통신 신호가 제 2 영역의 적어도 일부 지점을 지향하도록 제어할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무지향성의 제 1 통신 신호를 송신할 수 있으며, 이 경우에는 제 1 통신 신호를 송신하는 통신 회로가, 제 2 영역의 위치에 대응하여 위치할 수도 있다.
620 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 반사 신호의 정보를 저장할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 반사 신호의 진폭, 위상, 진폭 감쇄, 위상 변화 또는 진행 시간 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 630 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 통신 신호를 제 2 영역의 적어도 일부 지점을 향하도록 송신하고, 제 2 통신 신호에 대한 제 2 반사 신호를 수신할 수 있다. 제 2 통신 신호의 송신 조건은, 제 1 통신 신호와 동일할 수 있다. 640 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 반사 신호의 정보와 제 1 반사 신호의 정보 사이의 차이가 임계치를 초과하는지 판단할 수 있다. 차이가 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 650 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 영역에서의 장애물 검출에 대응하는 제 1 동작을 수행하고 제 1 영역으로의 장애물 이동을 모니터링할 수 있다. 제 1 영역에서의 장애물 검출 또한 제 2 영역에서의 장애물 검출과 동일한 방식으로 수행될 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 또 다른 센서를 이용하여 제 1 영역에서의 장애물 검출을 수행할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역에서는 다른 방식으로 장애물 검출을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 다양한 무선 충전 표준에서 정의된 이물질(rogue object) 검출 방법 따라 제 1 영역에서의 장애물을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 공진 회로에서의 임피던스 변경을 측정하고, 애드버타이즈먼트 신호를 수신하지 못하는 것에 대응하여 제 1 영역에서의 장애물을 검출할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 통신 회로가 아닌 초음파 송수신 회로를 센서로서 포함할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 초음파를 송신하고, 이에 대한 반사파를 수신할 수 있으며, 반사파의 특성에 기초하여 장애물을 검출할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
710 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150) 주변의 제 2 영역, 예를 들어 주변 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 영역을 촬영할 수 있는 카메라를 포함할 수 있으며, 카메라를 통하여 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 또는, 전자 장치(150)가 주변의 제 2 영역, 예를 들어 주변 영역을 촬영할 수 있는 카메라를 포함할 수 있다. 전자 장치(150)는, 카메라를 통하여 획득한 이미지를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)로부터 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100) 또는 전자 장치(150)와 상이한 다른 전자 장치가 전자 장치(150)의 주변의 제 2 영역을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다. 다른 전자 장치는, 카메라를 통하여 획득한 이미지를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는 다른 전자 장치로부터 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 상술한 카메라는, 일반적인 2차원 이미지를 촬영하기 위한 카메라로 구현될 수도 있으며, 또는 3차원 정보를 획득할 수 있는 뎁스 카메라로 구현될 수도 있다.
720 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 이미지를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 제 2 영역에서 장애물의 출현이 검출되는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 영역에 장애물이 위치하지 않은 경우의 이미지를 레퍼런스 이미지로서 저장할 수 있으며, 획득한 이미지를 레퍼런스 이미지와 비교할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 비교 결과에 따라 제 2 영역에 장애물의 출현이 검출되는지 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 촬영된 이미지로부터 전자 장치(150), 예를 들어 TV를 인식할 수 있으며, 인식된 TV의 위치에 대응하여, 이미지 내의 충전 영역 대응 부분 및 주변 영역 대응 부분을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 이미지 내의 TV에 대응하는 오브젝트를 기준으로 하는 부분(예를 들어, TV에 대응하는 오브젝트의 앞에 위치하는 부분)을 충전 영역 대응 부분으로 판단할 수 있으며, 이미지 내의 충전 영역 대응 부분의 좌우에 위치하는 부분을 주변 영역 대응 부분으로 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 주변 영역 대응 부분에서 기존에 존재하지 않던 오브젝트가 검출되는지 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따라 주변 영역에 장애물이 출현하는지 여부를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 온/오프의 경우에 따른 TV의 화면의 밝기 차이 등을 검출하여, 이미지 내의 특정 오브젝트가 TV 등과 같은 전자 장치임을 식별할 수 있으며, 다양한 이미지 내의 사물 인식 방법에 기초하여 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치를 검출할 수 있다.
제 2 영역에서 장애물이 검출되는 것으로 판단되면, 730 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 영역에서의 장애물 검출에 대응하는 제 1 동작을 수행할 수 있다. 740 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역(예: 충전 영역) 및 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 상술한 바와 같이 무선 전력 송신 장치(100)가 포함하는 카메라를 통하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득하거나, 전자 장치(150)로부터 제 1 영역 및 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득하거나, 다른 전자 장치로부터 제 1 영역 및 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 730 동작에서 획득된 이미지와 710 동작에서 획득된 이미지는 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 730 동작에서 획득된 이미지와 710 동작에서 획득된 이미지가 상이한 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100), 전자 장치(150) 또는 다른 전자 장치에 포함된 카메라의 촬영 방향이 변경됨으로써, 무선 전력 송신 장치(100)가 제 1 영역 및 제 2 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수도 있다.
750 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 이미지를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 제 1 영역에서 장애물의 출현이 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 제 1 영역에서 장애물이 출현한 것으로 판단되면, 760 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역에서의 장애물 검출에 대응하는 제 2 동작을 수행할 수 있다.
무선 전력 송신 장치(100)는, 상술한 방식 이외에도 근접 센서 등을 이용하여 장애물을 검출할 수도 있으며, 장애물을 검출할 수 있는 방식에는 제한이 없다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
805 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 송신 조건으로 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 여기에서, 송신 조건은, 송신하는 전력의 크기와 연관된 조건, 예를 들어 코일에 인가되는 전류의 크기, 코일에 인가되는 전압의 크기, 코일에 인가되는 전력의 크기 등일 수 있다. 또는, 송신 조건은, 전력의 송신 방향과 연관된 조건, 예를 들어 복수 개의 패치 안테나들 각각으로 입력되는 전류의 크기, 복수 개의 패치 안테나들 각각으로 입력되는 전류의 위상 딜레이 정도 등일 수 있다. 810 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 2 영역(예: 주변 영역)에서 장애물의 출현을 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 815 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 송신 조건으로 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기와 연관된 조건 또는 전력의 송신 방향과 연관된 조건 중 적어도 하나를, 제 2 송신 조건에 기초하여 변경할 수 있다.
820 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 영역에 위치한 장애물이 이동하는지를 검출할 수 있다. 장애물이 제 2 영역 외부로 이동하는 것으로 판단되면, 805 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 다시 제 1 송신 조건으로 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 장애물이 제 1 영역(예: 충전 영역)으로 이동하는 것으로 판단되면, 825 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 3 송신 조건으로 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기와 연관된 조건 또는 전력의 송신 방향과 연관된 조건 중 적어도 하나를, 제 3 송신 조건에 기초하여 변경할 수 있다. 830 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역으로부터 벗어나는지 여부를 검출할 수 있다. 장애물이 제 1 영역으로부터 벗어나는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 송신 조건으로 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 장애물이 제 1 영역에 머무르는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 835 동작에서 경고를 출력할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물이 제 1 영역에 머무르는 것으로 판단되면, 제 3 송신 조건으로의 전력 송신을 유지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
910 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역에 대하여 제 1 크기를 가지는 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)의 구동을 위한 제 1 크기의 전력을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)와 연관된 정보(예: 식별 정보, 정격 전력 정보)를 획득할 수 있으며, 이에 기초하여 제 1 크기를 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)가 수행하는 동작에 대한 정보 또는 전자 장치(150)의 현재 상태에 대한 정보를 획득할 수 수도 있으며, 이에 기초하여 제 1 크기를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, TV의 현재 밝기, 볼륨의 크기 등에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 이에 대응하는 제 1 크기의 전력을 무선으로 송신할 수 있다.
920 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 2 영역(예: 주변 영역)에서 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 반사파의 특성, 이미지의 분석 결과, 또는 다양한 센서의 센싱 데이터를 이용하여 제 2 영역에서의 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 930 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역(예: 충전 영역)에 대하여 제 2 크기를 가지는 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 제 2 크기는, 제 1 크기보다 작거나 같을 수 있다. 940 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역으로 이동되는지 검출할 수 있다. 장애물이 제 1 영역으로 이동되는 것으로 검출되면, 950 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역에 대하여 제 3 크기를 가지는 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 제 3 크기는, 제 2 크기보다 작거나 같을 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 송신하는 전력의 크기를 감소시키는 경우에, 전자 장치(150)로 우선 소모 전력을 감소시키는 명령을 송신한 이후에, 전력의 크기를 감소시킬 수도 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)가 송신하는 전력의 크기를 감소시킨다 하더라도, 전자 장치(150)가 소모 전력보다 작은 크기의 전력을 수신함으로써, 턴 오프되는 것이 방지될 수 있다.
도 10은 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 타이밍도를 도시한다.
1011 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 크기(A)의 전력(1001)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가, 제 1 크기(A)의 전력(1001)을 송신하는 것은, 무선 전력 송신 장치(100)가 제 1 크기(A)의 전력에 대응하는 크기의 전류 또는 전압을 코일 또는 패치 안테나에 인가하는 것을 의미할 수 있다. 1013 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(150)는, 제 3 크기(B)의 전력(1002)을 무선으로 수신하여 제 1 소비 전력을 소비할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)가, 도 1b에서와 같은 TV(151)인 경우에는, 전자 장치(150)는 수신된 전력(201)을 이용하여 디스플레이를 통하여 미디어 데이터를 표시할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100) 및 전자 장치(150)의 거리에 따라 제 1 크기(A)의 전력(1001)에 대응하는 자기장은 감쇠할 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(150)가 수신하는 전력(1002)의 제 3 크기(B)는 제 1 크기(A)보다는 작을 수도 있다. 전자 장치(150)가, TV(151)인 경우에는, 제 1 밝기로 미디어 데이터를 표시할 수 있으며, 이에 따라 제 1 소비 전력을 소비할 수 있다.
1015 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역 또는 제 2 영역 중 적어도 하나에서의 장애물의 출현을 검출하여, 송신하는 전력의 크기를 제 2 크기로 감소시킬 것을 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 제 2 크기로 감소시키기 이전에, 1017 동작에서 송신하는 전력의 크기 감소와 연관된 메시지를 송신할 수 있다. 1019 동작에서, 전자 장치(150)는 메시지의 수신에 기초하여, 소비 전력의 크기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(150)가, TV(151)인 경우에는, 제 1 밝기보다 어두운 제 2 밝기로 미디어 데이터를 표시할 수 있으며, 이에 따라 제 1 소비 전력보다 작은 제 2 소비 전력을 소비할 수 있다. 1021 동작에서, 전자 장치(150)는, 소비 전력 크기 감소와 연관된 메시지를 무선 전력 송신 장치(100)로 송신할 수 있다. 1023 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력(1003)의 크기를 제 2 크기(A-ΔA)로 감소시킬 수 있다. 전자 장치(150)는 제 4 크기(B-ΔB)의 전력(1004)을 수신할 수 있다. 제 4 크기(B-ΔB)는 제 2 소비 전력의 크기보다 클 수 있으며, 이에 따라 전자 장치(150)가 수신 전력의 크기가 작음에 따라서 턴 오프되는 현상이 방지될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 표 2와 같은 연관 정보를 저장할 수 있다.
전자 장치의 상태 송신하여야 할 전력
화면 밝기 1 30W
화면 밝기 2 45W
화면 밝기 3 60W
화면 밝기 4 75W
무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 장애물이 검출되지 않은 경우에, TV(151)가 제 4 화면 밝기로 미디어 데이터를 표시할 수 있도록 75W의 크기의 전력을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 영역(예: 주변 영역)에서의 장애물 검출에 기초하여, 송신하는 전력의 크기를 75W로부터 60W로 감소시킬 것을 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 감소시키기 이전에, 화면 밝기를 제 4 화면 밝기로부터 제 3 화면 밝기로 조정하도록 하는 메시지를 TV(151)로 송신할 수 있다. TV(151)는 수신된 메시지에 기초하여, 화면 밝기를 제 4 화면 밝기로부터 제 3 화면 밝기로 조정할 수 있다. TV(151)가 소비 전력을 감소시킨 이후에, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 75W로부터 60W로 감소시킬 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물이 제 1 영역(예: 충전 영역)으로 이동하는 것을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역에서의 장애물 검출에 기초하여, 송신하는 전력의 크기를 60W로부터 30W로 감소시킬 것을 결정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 감소시키기 이전에, 화면 밝기를 제 3 화면 밝기로부터 제 1 화면 밝기로 조정하도록 하는 메시지를 TV(151)로 송신할 수 있다. TV(151)는 수신된 메시지에 기초하여, 화면 밝기를 제 3 화면 밝기로부터 제 1 화면 밝기로 조정할 수 있다. TV(151)가 소비 전력을 감소시킨 이후에, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 60W로부터 30W로 감소시킬 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 전자 장치(150)는, 화면 밝기뿐만 아니라, 다양한 상태를 조정하여 소비 전력을 조정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기를 감소시키기 이전에 전자 장치(150)의 소비 전력을 감소시키도록 제어할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(150)가 제 1 영역 또는 제 2 영역 중 적어도 하나에서의 장애물을 검출할 수 있다. 이 경우에는, 전자 장치(150)가 소비 전력을 감소시킨 이후에, 무선 전력 송신 장치(100)에 송신하는 전력의 크기를 감소시킬 것을 요청할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 11의 실시예는 도 12 및 도 13을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 코일을 이용하는 전력 송신 경로 변경을 설명하기 위한 도면을 도시한다. 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 패치 안테나들을 이용하는 전력 송신 경로 변경을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
1110 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역(예: 충전 영역)에 대하여 제 1 경로를 통하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 1120 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 2 영역(예: 주변 영역)에서 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 장애물이 검출되면, 1130 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물의 위치에 기초하여, 제 1 경로와 상이한 제 2 경로를 결정할 수 있다. 도 12를 참조하면, 전력 송신 장치(100)의 전력 송신 회로(1200)는 복수 개의 송신용 코일들(1211 내지 1216)을 포함할 수 있으며, 전자 장치(150)의 전력 수신 회로(1220)는 복수 개의 수신용 코일들(1221 내지 1226)을 포함할 수 있다. 복수 개의 송신용 코일들(1211 내지 1216) 각각은 마그네틱 커플링(1231 내지 1236)을 형성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 장애물(1240)이 상측으로부터 하측 방향(1241)으로 충전 영역내로 진입하는 것을 판단할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 제 1 송신용 코일(1211)에 전류를 인가하지 않음으로써, 제 1 마그네틱 커플링(1231)이 형성되지 않도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 마그네틱 커플링(1232) 내지 제 6 마그네틱 커플링(1236)에 대응하는 제 1 전력 송신 경로를 이용하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 장애물(1250)이 하측으로부터 상측 방향(1251)으로 충전 영역내로 진입하는 것을 판단할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 제 6 송신용 코일(1216)에 전류를 인가하지 않음으로써, 제 6 마그네틱 커플링(1236)이 형성되지 않도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 마그네틱 커플링(1231) 내지 제 5 마그네틱 커플링(1235)에 대응하는 제 2 전력 송신 경로를 이용하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는 복수 개의 코일들(1211 내지 1216) 중 활성화 코일과 비활성화 코일을 설정함으로써, 송신 경로를 설정할 수 있다.
1140 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역으로 이동됨이 검출할 수 있다. 장애물이 제 1 영역으로 이동되는 것으로 판단되면, 1150 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역에 대하여 제 2 경로를 통하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 3 장애물(1260)가 제 5 마그네틱 커플링(1235)이 형성되는 위치에 존재하는 것을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 충전 영역 내에서의 장애물의 위치에 따라서, 전력 송신 경로를 판단할 수 있으며, 예를 들어 제 5 코일(1215)에 전류를 인가하지 않음으로써 제 5 마그네틱 커플링(1235)이 형성되지 않도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 마그네틱 커플링(1231) 내지 제 4 마그네틱 커플링(1234)과, 제 6 마그네틱 커플링(1236)에 대응하는 제 2 전력 송신 경로 를 이용하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 복수 개의 패치 안테나들(1311 내지 1326)을 포함할 수 있다. 패치 안테나(1311 내지 1326)는 각각이 RF 웨이브(1321 또는 1322)를 발생시킬 수 있는 안테나라면 제한이 없다. 패치 안테나(1311 내지 1326)가 발생시키는 RF 웨이브의 진폭 및 위상 중 적어도 하나는 무선 전력 송신 장치(100)의 프로세서(102)에 의하여 조정될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 패치 안테나(1311 내지 1326) 각각이 발생시키는 RF 웨이브를 서브 RF 웨이브라 명명하도록 한다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 패치 안테나(1311 내지 1326)에서 발생되는 서브 RF 웨이브 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 한편, 서브 RF 웨이브들은 서로 간섭될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 보강 간섭될 수 있으며, 또 다른 지점에서는 서브 RF 웨이브들이 서로 상쇄 간섭될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, TV(151)의 수신용 패치 안테나의 위치에서 서브 RF 웨이브들이 보강 간섭되도록, 패치 안테나(1311 내지 1326) 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물(1330)이 빔 포밍된 RF 웨이브(1321)의 경로 상에 위치하는 것을 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(1330)을 회피하여 RF 웨이브(1322)가 형성되도록, 패치 안테나(1311 내지 1326) 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. RF 웨이브(1322)는, 예를 들어 TV(151) 주변의 구조물(1340)에 의하여 반사되어 TV(151)의 수신용 패치 안테나의 위치에서 보강 간섭될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(1330)이 충전 영역의 주변 영역에서의 장애물(1330)의 검출에 기초하여, RF 웨이브(1322)의 형성을 위한 패치 안테나(1311 내지 1326) 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나의 조정 정도를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물(1330)이 충전 영역으로 진입하는 것이 검출되면, RF 웨이브(1322)를 형성하도록 패치 안테나(1311 내지 1326) 각각으로 입력되는 전기적인 신호의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1410 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역(예: 충전 영역)에 대하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 1420 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 2 영역(예: 주변 영역)에서 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 제 2 영역에서의 장애물이 검출되면, 1430 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물의 종류를 판단할 수 있다. 1440 동작에서, 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물이 제 1 영역으로 이동함을 검출할 수 있다. 1450 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 생체인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역 또는 제 2 영역 중 적어도 하나의 영역을 촬영한 이미지를 획득할 수 있으며, 이미지 분석 결과에 따라 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 이미지에 다양한 사물 인식 알고리즘을 적용하여 장애물의 종류가, 생체인지 또는 이동하는 장치 또는 이동하는 물체인지 여부를 판단할 수 있다. 장애물이 생체인 것으로 판단되면, 1460 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역에서의 생체 검출에 대응하는 제 1 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 규약 등에 의하여 규정된 세기 미만으로 송신하는 전력의 크기를 감소시킬 수 있다. 장애물이 생체가 아닌 것으로 판단되면, 1470 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역에서의 비생체 검출에 대응하는 제 2 동작을 수행할 수 있다. 장애물이 충전 영역에 배치되는 경우에는, 무선 전력 송수신의 효율이 감소할 수도 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물의 출현에도 불구하고 전자 장치(150)가 충분한 크기의 전력을 수신할 수 있도록, 송신하는 전력의 크기를 증가시킬 수도 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수 개의 검출 영역으로 구분되는 주변 영역을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 15를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 충전 영역(1503) 주변에 복수 개의 검출 영역(1501,1502)을 정의할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 검출 영역(1501), 제 2 검출 영역(1502), 또는 충전 영역(1503) 중 어느 하나에서 장애물이 검출되는 경우에, 각 영역별로 지정된 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 검출 영역(1501)으로의 장애물 진입을 검출하기 위한 제 1 임계치((1))와, 제 2 검출 영역(1502)으로의 장애물 진입을 검출하기 위한 제 2 임계치((2))와, 충전 영역(1503)으로의 장애물 진입을 검출하기 위한 제 3 임계치((3))를 미리 설정할 수 있다. 여기에서, 제 1 임계치((1)) 내지 제 3 임계치((3))는, 검출 방식에 따라 다양한 단위를 가질 수 있다. 예를 들어, 반사파의 특성에 따라 장애물을 검출하는 방식에서는, 제 1 임계치((1)) 내지 제 3 임계치((3))는, 반사파의 특성을 나타내는 단위(예: dB, rad, s)를 가질 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다. 예를 들어, 장애물이 제 1 검출 영역(1501)에서 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 컬러의 LED 점등을 통한 경고를 출력할 수 있으며, 송신하는 전력의 크기를 20% 정도 감소할 수 있다. 예를 들어, 장애물이 제 2 검출 영역(1502)에서 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 컬러의 LED 점등을 통한 경고를 출력할 수 있으며, 송신하는 전력의 크기를 30% 정도 감소할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 추가적으로 청각적인 경고를 더 출력할 수도 있다. 예를 들어, 장애물이 충전 영역(1503)에서 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 3 컬러의 LED 점등을 통한 경고를 출력할 수 있으며, 송신하는 전력의 크기를 50% 정도 감소시킬 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 추가적으로 더 큰 음량의 청각적인 경고를 출력할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물이 충전 영역(1503) 내에서 기설정된 임계치를 초과하여 머무르는 경우에는, 전자 장치(150)에 내장된 배터리 등의 대체 전원으로 전력을 공급받도록 전자 장치(150)를 제어할 수 있으며, 무선 전력 송신을 중단할 수 있다. 한편, 장애물이 충전 영역(1503)으로부터 멀어지는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 LED의 컬러를 진입 시와 반대 순서로 변경하거나, 또는 청각적인 경고의 음량을 감소시킬 수 있다.
도 16a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 16a의 실시예는 도 16b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 16b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 영역 및 제 2 영역의 구획을 설명하기 위한 도면을 도시한다.
1610 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 상태를 획득할 수 있다. 1620 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 상태에 따라, 제 1 영역 및 제 2 영역을 결정할 수 있다. 1630 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 영역에서의 장애물의 출현을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 도 16b를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 상태가 제 1 상태인 것에 대응하여 제 1 구획선(1651,1652) 에 기초하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 이미지 분석을 통하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획하는 경우에는, 이미지 내에서 식별된 전자 장치를 기준으로 하는 제 1 크기의 영역을 제 1 영역으로 구분하고, 제 1 영역 주변의 제 2 크기의 영역을 제 2 영역으로 구분할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 반사파의 특성을 통하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획하는 경우에는, 제 1 구획선(1651,1652)에 대응하는 제 1 임계치를 설정함으로써 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 전자 장치(150)의 상태가 제 2 상태인 것에 대응하여 제 2 구획선(1661,1662)에 기초하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 이미지 분석을 통하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획하는 경우에는, 이미지 내에서 식별된 전자 장치를 기준으로 하는 제 3 크기의 영역을 제 1 영역으로 구분하고, 제 1 영역 주변의 제 4 크기의 영역을 제 2 영역으로 구분할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 반사파의 특성을 통하여 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획하는 경우에는, 제 1 구획선(1661,1662)에 대응하는 제 2 임계치를 설정함으로써 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, TV가 화면 표시 상태인 경우에는 제 1 영역의 크기를 상대적으로 넓게 설정할 수 있으며, TV가 스탠바이(standby) 상태인 경우에는 제 1 영역의 크기를 상대적으로 좁게 설정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 상태의 변경에 따라 구획의 경계선을 변경할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 충전을 요청하는 대상 장치가 변경됨을 확인할 수도 있으며, 이 경우에 이전보다 더 큰 크기의 전력을 전달하여야 할 것을 확인할 수도 있다. 사용자의 안전을 담보하기 위하여, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역을 기존보다 더 넓게 설정할 수 있으며, 즉 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역 및 제 2 영역을 구획하기 위한 경계선을 조정할 수도 있다. 아울러, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 영역의 경계선 또한 변경할 수도 있다. 상대적으로 더 큰 크기의 전력을 송신하여야 하는 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 2 영역 또한 기존보다 넓은 범위로 설정할 수도 있으며, 이에 따라 제 2 영역을 구획하기 위한 경계선 또한 조정할 수도 있다. 이에 따라, 사용자는 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 더 큰 크기의 전력을 송신하는 경우에, 기존보다 더 먼 지점에서 미리 경고 메시지를 확인할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기가 상대적으로 큰 경우에는 제 1 영역의 크기를 상대적으로 넓게 설정할 수 있으며, 송신하는 전력의 크기가 상대적으로 작은 경우에는 제 1 영역의 크기를 상대적으로 좁게 설정할 수 있다. 아울러, 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기가 상대적으로 큰 경우에는 제 2 영역의 크기 또한 상대적으로 넓게 설정할 수도 있으며, 송신하는 전력의 크기가 상대적으로 작은 경우에는 제 2 영역의 크기를 상대적으로 좁게 설정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기가 변경됨에 따라, 실시간으로 제 1 영역 및 제 2 영역의 크기를 조정할 수 있으며, 즉 제 1 영역을 구획하기 위한 경계선 및 제 2 영역을 구획하기 위한 경계선을 조정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 충전을 요청하는 대상 장치가 변경됨에 따라서, 실시간으로 제 1 영역 및 제 2 영역의 크기를 조정할 수 있으며, 즉 제 1 영역을 구획하기 위한 경계선 및 제 2 영역을 구획하기 위한 경계선을 조정할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 충전 대상 장치의 상태 변경, 즉 소비하는 전력량의 변경에 따라서, 실시간으로 제 1 영역 및 제 2 영역의 크기를 조정할 수 있으며, 즉 제 1 영역을 구획하기 위한 경계선 및 제 2 영역을 구획하기 위한 경계선을 조정할 수도 있다.
다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기에 따라 제 1 영역만을 설정하고, 제 2 영역을 설정하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 송신하는 전력의 크기가 일정 기준치 이상이면, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역만을 설정할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는, 생체가 제 1 영역 내로 진입할 것이 예상되면, 바로 송신하는 전력의 크기를 감소시키도록 설정될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기에 따라 제 1 영역 및 제 2 영역 이외에, 제 3 영역을 추가적으로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 영역의 외곽 영역을 제 3 영역으로 설정할 수 있다. 즉, 제 3 영역은, 무선 전력 송신 장치(100)가 전력을 송신하는 경우에, 제 2 영역에 비하여서 상대적으로 작은 크기의 자기장이 검출되는 영역일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 송신하는 전력의 크기가 일정 기준치 이상인 경우에, 제 3 영역을 추가적으로 설정할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 3 영역에서 물체가 검출되는 경우에, 이후 도 17에서 더욱 상세하게 설명할, 물체가 제 2 영역으로 진입할 가능성 또는 예상 체류 시간에 대하여 판단할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 판단 결과에 기반하여, 물체가 제 3 영역에 있는 경우에, 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신 장치(100)는 해당 물체가 제 2 영역으로 진입하면, 물체가 제 1 영역으로 진입할 가능성 또는 예상 체류 시간을 판단할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 판단 결과에 기반하여, 물체가 제 2 영역에 있는 경우에, 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신 장치(100)는, 상대적으로 송신하는 전력의 크기가 큰 경우, 전력의 크기 조정을 위한 구획을 더 많이 설정하여, 물체가 위치하는 지점에 대응하여 단계적으로 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 물체가 특정 영역에 위치함을 검출하는 경우에, 송신하는 전력의 크기를 조정하거나, 또는 경고 메시지(예: 시각적 메시지 또는 음성 경고)를 출력할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기에 따라 대응 동작을 변경할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기가 일정 기준치 이상인 경우에는, 물체가 제 2 영역에서 검출된 경우에 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기가 일정 기준치 미만인 경우에는, 물체가 제 2 영역에서 검출된 경우에 경고 메시지를 출력할 수 있다. 또 다른 예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기게 따라, 전력 조정 정도를 달리할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 큰 크기의 전력을 송신하는 동안, 제 2 영역에서 물체가 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 크게 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 작은 크기의 전력을 송신하는 동안, 제 2 영역에서 물체가 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 작게 송신하는 전력의 크기를 조정할 수 있다. 또 다른 예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기게 따라, 경고 메시지의 종류 또는 출력 크기를 달리할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 큰 크기의 전력을 송신하는 동안, 제 2 영역에서 물체가 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 큰 음성 경고를 출력할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)가 상대적으로 작은 크기의 전력을 송신하는 동안, 제 2 영역에서 물체가 검출되면, 무선 전력 송신 장치(100)는 상대적으로 작은 음성 경고를 출력할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
1710 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역(예: 충전 영역)에 대하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 1720 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 2 영역(예: 주변 영역)에서 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 1730 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물의 제 1 영역으로의 진입 가능성 또는 제 1 영역에서의 체류 예상 시간 중 적어도 하나를 연산할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 복수 개의 이미지 프레임들에 기초하여 이미지에 포함된 인간의 동작을 분석할 수 있으며, 분석된 동작에 대응하여 제 1 영역으로의 진입 가능성 또는 제 1 영역에서의 체류 예상 시간 중 적어도 하나를 연산할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 이미지에서 인식된 사용자를 식별할 수도 있으며, 사용자의 전자 장치 사용 패턴에 기초하여 제 1 영역으로의 진입 가능성 또는 제 1 영역에서의 체류 예상 시간 중 적어도 하나를 연산할 수 있다. 1740 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 연산 결과에 기초하여 제 2 영역에서의 장애물 검출에 대응하는 제 1 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역으로의 진입 가능성이 상대적으로 낮은 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 상대적으로 적게 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역으로의 진입 가능성이 상대적으로 높은 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 상대적으로 크게 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역에서의 체류 예상 시간이 상대적으로 짧은 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 상대적으로 적게 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역에서의 체류 예상 시간이 상대적으로 긴 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 상대적으로 크게 감소시킬 수 있다. 1750 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물의 제 1 영역으로의 진입을 검출할 수 있다. 장애물의 제 1 영역으로의 진입이 검출되면, 1760 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 체류 예상 시간에 따라 제 2 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역에서의 체류 예상 시간이 상대적으로 짧은 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 상대적으로 적게 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역에서의 체류 예상 시간이 상대적으로 긴 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신하는 전력의 크기를 상대적으로 크게 감소시킬 수 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 TV, 무선 전력 송신 장치 및 미디어 데이터 송신 장치를 설명하기 위한 도면을 도시한다.
도 18을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(1802)는, TV(1801)와 예를 들어 마그네틱 커플링(1803)을 형성할 수 있으며, 이에 따라 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 미디어 데이터 송신 장치(1805)는, 미디어 데이터(1821)를 TV(1801)로 송신할 수 있다. TV(1801)는, 무선 전력 송신 장치(1802)로부터 수신된 전력을 이용하여, 미디어 데이터(1821)를 처리하여 디스플레이 상에 표시할 수 있다. 미디어 데이터 송신 장치(1805)는, 예를 들어 컴퓨터(1806), 게임기(1807), 셋톱 박스(1808) 등의 다양한 주변 장치로부터 데이터를 수신할 수 있으며, 이를 처리하여 미디어 데이터(1821)를 생성하여 송신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(1802)와 미디어 데이터 송신 장치(1805)가 도 18과 같이 상이한 하드웨어로 구현될 수도 있으나, 전력 송신 장치(1802)와 미디어 데이터 송신 장치(1805)가 하나의 하우징 내에 포함되도록 구현될 수도 있다. 아울러, 마그네틱 커플링(1803)이 형성되는 위치와 미디어 데이터(1821)가 송신되는 위치 또한 상이하게 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 마그네틱 커플링(1803)이 형성되는 위치와 미디어 데이터(1821)가 송신되는 위치는 상이하거나 또는 동일할 수도 있다. 미디어 데이터 송신 장치(1805)는, 예를 들어 Wigig(Wireless Gigabit Alliance) 표준에서 정의된 통신 방식을 이용하여 8K 화질의 미디어 데이터(1821)를 송신할 수 있다. Wigig 통신 방식이 60GHz의 주파수에 대응하는 경우에, 미디어 데이터 송신 장치(1805)는 6Gbps의 속도로 데이터를 송신할 수 있으며, 이에 따라 8K 화질의 미디어 데이터(1821)의 송신을 위하여 10:1의 압축률로 압축을 수행함으로써 미디어 데이터(1821)를 생성할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(1802)는 TV(1801)가 40 인치의 디스플레이 기준인 경우에 150W의 크기의 전력을 송신할 수 있으며, 60인지의 디스플레이 기준인 경우에 250W의 크기의 전력을 송신할 수 있다. 미디어 데이터 송신 장치(1805) 및 TV(1801) 사이에 인간 등의 장애물이 위치하는 경우에, 생체에 미디어 데이터(1821)가 영향을 미칠 수도 있으며, 미디어 데이터(1821)의 전송 속도가 저하될 수도 있다. 예를 들어, 미디어 데이터 송신 장치(1805)와 TV(1801) 사이의 거리가 2 내지 3m인 경우에는 전파 딜레이(propagation delay) 및 반사 손실이 10dB가 발생할 수 있다. 상술한 부분에서는, 무선 전력 송신 장치(1802)가 전력의 송신 조건을 변경하는 구성에 대하여 설명하였다. 미디어 데이터 송신 장치(1805)는 장애물의 제 2 영역 또는 제 1 영역 중 적어도 하나에서의 검출에 대응하여, 미디어 데이터(1821)의 송신 조건을 변경할 수 있다. 여기에서의 제 1 영역은, 미디어 데이터(1821)의 크기가 제 1 임계치를 초과하는 영역일 수 있으며, 제 2 영역은 제 1 영역의 주변 영역으로 예를 들어 미디어 데이터(1821)의 크기가 제 2 임계치를 초과하고 제 1 임계치 이하인 영역일 수 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 미디어 데이터 송신 장치(예: 미디어 데이터 송신 장치(1805))를 포함할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선으로 전력을 송신할 수 있으며, 또한 미디어 데이터를 송신할 수도 있다.
1910 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 무선 전력 송신 장치(100) 주변의 제 1 영역에 대하여 미디어 데이터를 무선으로 송신할 수 있다. 1920 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 송신 장치 주변(100)의 제 2 영역, 예를 들어 제 1 영역 주변의 제 2 영역에서 장애물의 출현을 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100), 전자 장치(150) 또는 다른 전자 장치가 제 2 영역 또는 제 1 영역에서의 장애물을 검출할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150) 또는 다른 전자 장치와의 통신을 통하여 장애물 검출 결과를 수신할 수도 있다. 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 1930 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 미디어 데이터 송신 조건의 조정 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 미디어 데이터 송신 조건의 조정 정보는 미디어 데이터의 빔포밍 조건, 송신 주파수, 압축률, 프레임의 수 또는 재생 속도 중 적어도 하나의 조정 정보를 포함할 수 있다. 1940 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역으로 이동되는지 검출할 수 있다. 장애물이 제 1 영역으로 이동되는 것으로 검출되면, 1950 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 결정된 조정 정보에 기초하여 미디어 신호 송신 조건을 조정할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
2010 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역으로 이동됨을 검출할 수 있다. 2020 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 미디어 데이터의 빔 포밍 조건, 미디어 데이터의 송신 주파수, 미디어 데이터의 압축률, 미디어 데이터의 프레임의 수 또는 미디어 데이터의 재생 속도 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물의 위치를 회피하여 미디어 데이터가 송신되도록 빔 포밍 조건을 변경할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 적합한 빔 포밍 송신 조건 및 빔 포밍 수신 조건을 판단할 수 있으며, 제 1 영역에서 장애물이 검출되면 판단된 빔 포밍 조건으로 미디어 데이터를 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로 판단한 빔 포밍 수신 조건을 송신할 수도 있으며, 전자 장치(150)는 수신된 빔 포밍 수신 조건에 기초하여 미디어 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 미디어 데이터의 주파수를 낮추어 다른 통신 방식(예: Wifi 통신 방식, 블루투스 통신 방식)을 이용하거나 또는 미디어 데이터의 압축률을 높일 수 있다. 이에 따라, 미디어 데이터의 화질은 다소 열화될 수 있으나, 미디어 데이터의 안정적인 제공이 가능할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 미디어 데이터의 프레임 중 일부만을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)의 미디어 데이터가, 예를 들어 인터 예측(inter-prediction) 방식으로 압축되는 경우에, 무선 전력 송신 장치(100)는 I 프레임 등의 일부 프레임만을 전자 장치(150)로 송신할 수도 있다. 전자 장치(150)는, 수신된 일부 프레임을 이용하여 동영상을 구성할 수 있으며, 수신되지 않은 프레임에 대응하는 시간에 대하여서는 수신된 일부 프레임을 삽입하여 동영상을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 미디어 데이터의 재생 속도를 조정할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 미디어 데이터를 상대적으로 느린 속도로 송신할 수 있으며, 이 경우 전자 장치(150)에서는 동영상의 상대적으로 느리게 재생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 우회 경로로 미디어 데이터를 송신할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로 미디어 데이터를 송신할 수 있는 다른 전자 장치(예: 중계 장치)로 미디어 데이터를 송신할 수도 있으며, 이 경우에는 다른 전자 장치가 미디어 데이터를 전자 장치(150)로 송신할 수도 있다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
2110 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물의 이동을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역의 주변 영역에서의 장애물의 이동을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 2120 동작에서 장애물의 제 1 영역 내의 체류 시간을 예상할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물을 촬영한 복수개의 이미지 프레임에서의 장애물의 이동을 검출할 수 있으며, 시간에 따른 장애물의 이동 정도를 이용하여 장애물의 속력을 연산할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들어 연산한 속력에 기초하여 체류 시간을 예상할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 이미지를 이용하는 방식이 아닌 다양한 방식으로 장애물의 속력을 판단할 수도 있으며, 이미지 이외의 다른 방식으로 확인된 속력에 기초하여 체류 시간을 예상할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물을 촬영한 이미지를 이용하여 장애물을 식별할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 식별된 정보에 기초하여 장애물의 체류 시간을 예상할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 표 3과 같은 식별 정보 및 제 1 영역 내의 체류 시간 사이의 연관 정보를 미리 저장할 수 있다.
식별 정보 체류 예상 시간
Tom 3초
robot vacuum cleaner 10초
Jane 20초
표 3과 같은 연관 정보는, 무선 전력 송신 장치(100)가 제 1 영역에서의 기존의 장애물별 체류 시간을 확인하고, 이에 대한 통계 처리 등을 수행하여 획득할 수 있으며, 갱신될 수도 있다.
2130 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역 내로 이동하는지 검출할 수 있다. 장애물이 제 1 영역 내로 이동하는 것이 검출되면, 2140 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 예상된 체류 시간에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 예상된 체류 시간이 제 1 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 미디어 데이터의 빔 포밍을 조정할 수 있다. 예를 들어, 예상된 체류 시간이 제 2 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 미디어 데이터의 송신 주파수를 변경할 수 있다. 예를 들어, 예상된 체류 시간이 제 3 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 미디어 데이터의 프레임 중 일부의 프레임만을 송신할 수 있다. 예를 들어, 예상된 체류 시간이 제 4 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는, 전자 장치(150)로 하여금 다른 전원을 이용하여 전력을 공급받도록 제어하면서 전력의 송신을 중단할 수도 있다. 예를 들어, 예상된 체류 시간이 제 5 범위에 속하는 경우에는, 무선 전력 송신 장치(100)는 경고 메시지를 출력할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 예상된 체류 시간이 어느 하나의 범위에 속하는 경우에, 상술한 다양한 동작 중 두 개 이상을 동시에 수행할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역에서의 장애물이 실제로 체류하는 시간을 측정할 수도 있으며, 측정 시간에 대응하는 동작을 수행할 수도 있다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
2210 동작에서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물의 이동을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역의 주변 영역에서의 장애물의 이동을 검출할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 2220 동작에서 장애물의 제 1 영역 내의 이동 패턴을 예상할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(100)는, 장애물을 촬영한 복수 개의 이미지 프레임을 분석하고, 분석 결과에 따라 장애물의 이동 패턴을 예상할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 제 1 영역의 주변에서의 장애물의 이동 방향을 판단할 수 있으며, 이에 기초하여 제 1 영역 내에서의 장애물의 이동 방향을 예상할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물을 촬영한 이미지로부터 장애물을 식별할 수 있으며, 식별 결과에 기초하여 이동 패턴을 예상할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는, 다양한 이동 또는 행동 예측 알고리즘을 이용하여 장애물의 이동 패턴을 예측할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(100)는 식별 결과 및 이동 패턴 사이의 연관 정보를 미리 저장할 수도 있으며, 연관 정보에 기초하여 이동 패턴을 예상할 수 있다. 2230 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 장애물이 제 1 영역으로 이동하는지를 검출할 수 있다. 장애물이 제 1 영역으로 이동한 것으로 판단되면, 2240 동작에서, 무선 전력 송신 장치(100)는 예상된 이동 패턴에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(100)는, 제 1 영역에서의 장애물이 실제로 체류하는 시간을 측정할 수도 있으며, 측정 시간에 대응하는 동작을 수행할 수도 있다.
상기 무선 전력 송신 장치 또는 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,"모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하도록 제어하는 동작; 상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하는 동작; 및 상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은, 명령들은 외부 서버에 저장될 수 있으며, 무선 전력 송신기와 같은 전자 장치에 다운로드되어 설치될 수도 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 외부 서버는, 무선 전력 송신기가 다운로드할 수 있는 명령들을 저장할 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (30)

  1. 무선 전력 송신 장치에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하도록 설정된 전력 송신 회로; 및
    프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하고,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    통신 회로를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제 1 기간 동안에 상기 통신 회로를 통하여 통신 신호를 송신하도록 제어하고,
    제 2 기간 동안에 상기 통신 회로를 통하여, 상기 통신 신호의 반사에 의하여 생성한 반사파를 수신하도록 제어하고,
    상기 수신된 반사파에 기초하여 상기 장애물을 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에서 검출하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 반사파의 진폭, 위상 또는 비행 시간 중 적어도 하나에 기초하여 상기 장애물을 검출하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 반사파의 진폭, 위상 또는 비행 시간 중 적어도 하나와 미리 설정된 임계치를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되는지 또는 상기 제 2 영역에서 검출되는지 여부를 판단하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 전력 송신 회로를 통하여 송신하는 상기 전력의 크기를 제 1 크기만큼 감소시키며,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 전력 송신 회로를 통하여 송신하는 상기 전력의 크기를 제 2 크기만큼 감소시키도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    통신 회로
    를 더 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 전력 송신 회로를 통하여 송신하는 상기 전력의 크기를 감소시키기 이전에, 상기 통신 회로를 통하여 전자 장치의 소비 전력의 감소를 지시하는 메시지를 송신하고,
    상기 전자 장치가 소비 전력을 감소시킨 이후에, 상기 전력 송신 회로를 통하여 송신하는 상기 전력의 크기를 감소시키도록 제어하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역 중 적어도 하나를 촬영한 이미지를 획득하고,
    상기 획득한 이미지에 기초하여 상기 장애물을 검출하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 획득한 이미지에 기초하여, 상기 장애물의 상기 제 1 영역으로의 진입 가능성, 상기 장애물의 상기 제 1 영역에서의 예상 체류 시간 또는 상기 장애물의 상기 제 1 영역에서의 이동 패턴 중 적어도 하나를 판단하고,
    상기 판단 결과에 따라 지정된 동작을 수행하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 장애물의 위치에 기초하여 상기 전력 송신 회로를 통하여 송신하는 상기 전력의 송신 경로를 판단하고,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 전력 송신 회로를 통하여, 상기 판단된 송신 경로로 상기 전력을 송신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 송신 회로는, 복수 개의 코일을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 장애물의 위치에 기초하여, 상기 복수 개의 코일 중 활성화 코일 및 비활성화 코일을 결정하고,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 활성화 코일에 전류를 인가하고, 상기 비활성화 코일에 전류를 인가하지 않음으로써, 상기 전력 송신 회로를 통하여, 상기 송신 경로로 상기 전력을 송신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 송신 회로는, 복수 개의 패치 안테나를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물이 검출되지 않은 경우에, 전자 장치의 위치에 기초하여, 제 1 송신 경로로 상기 전력을 무선으로 송신하도록, 상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어하고,
    상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 장애물의 위치 및 상기 전자 장치의 위치에 기초하여, 상기 제 1 송신 경로와 상이한 제 2 송신 경로로 상기 전력을 무선으로 송신하도록, 상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 결정하고,
    상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 제 2 송신 경로로 상기 전력을 무선으로 송신하도록, 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물을 식별하고,
    상기 장애물의 식별 결과에 대응하여 지정된 상기 제 1 동작 또는 상기 제 2 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 영역으로부터 상기 제 1 영역으로의 방향과 반대 방향에 위치하는 제 3 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 3 동작을 수행하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전력을 무선으로 수신하여 이용하는 전자 장치의 상태 정보를 획득하고,
    상기 획득한 상태 정보에 기초하여, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역을 구획하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    미디어 데이터 송신 장치
    를 더 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 미디어 데이터 송신 장치를 통하여, 상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 4 영역에 대하여 미디어 데이터를 송신하도록 설정되고,
    상기 제 4 영역의 주변의 제 5 영역에서 상기 장애물이 검출되면, 지정된 제 4 동작을 수행하고,
    상기 제 4 영역에서 상기 장애물이 검출되면, 지정된 제 5 동작을 수행하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 장애물이 상기 제 4 영역 또는 상기 제 5 영역 중 어느 하나에서 검출되면, 상기 미디어 데이터의 빔 포밍 조건, 상기 미디어 데이터의 송신 주파수, 상기 미디어 데이터의 압축률, 상기 미디어 데이터의 프레임의 수 또는 상기 미디어 데이터의 재생 속도 중 적어도 하나를 조정하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 5 영역에서 상기 장애물을 검출하면, 상기 장애물의 상기 제 4 영역에서의 예상 체류 시간을 판단하고,
    상기 예상 체류 시간에 기초하여, 상기 미디어 데이터의 빔 포밍 조건, 상기 미디어 데이터의 송신 주파수, 상기 미디어 데이터의 압축률, 상기 미디어 데이터의 프레임의 수 또는 상기 미디어 데이터의 재생 속도 중 적어도 하나를 조정하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 5 영역에서 상기 장애물을 검출하면, 상기 장애물의 상기 제 4 영역에서의 이동 패턴을 판단하고,
    상기 이동 패턴에 기초하여, 상기 미디어 데이터의 빔 포밍 조건, 상기 미디어 데이터의 송신 주파수, 상기 미디어 데이터의 압축률, 상기 미디어 데이터의 프레임의 수 또는 상기 미디어 데이터의 재생 속도 중 적어도 하나를 조정하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
  19. 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하는 동작;
    상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하는 동작; 및
    상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하는 동작
    을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    제 1 기간 동안에 통신 신호를 송신하는 동작;
    제 2 기간 동안에 상기 통신 신호의 반사에 의하여 생성한 반사파를 수신하는 동작; 및
    상기 수신된 반사파에 기초하여 상기 장애물을 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에서 검출하는 동작
    을 더 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 수신된 반사파에 기초하여 상기 장애물을 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에서 검출하는 동작은,
    상기 수신된 반사파의 진폭, 위상 또는 비행 시간 중 적어도 하나에 기초하여 상기 장애물을 검출하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신된 반사파에 기초하여 상기 장애물을 상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역에서 검출하는 동작은,
    상기 수신된 반사파의 진폭, 위상 또는 비행 시간 중 적어도 하나와 미리 설정된 임계치를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되는지 또는 상기 제 2 영역에서 검출되는지 여부를 판단하는 전력 송신 장치의 동작 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하는 동작은, 상기 송신하는 상기 전력의 크기를 제 1 크기만큼 감소시키며,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하는 동작은, 상기 송신하는 상기 전력의 크기를 제 2 크기만큼 감소시키는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전력의 크기를 감소시키기 이전에, 전자 장치의 소비 전력의 감소를 지시하는 메시지를 송신하는 동작
    을 더 포함하며,
    상기 송신하는 상기 전력의 크기를 제 1 크기만큼 감소시키는 동작 또는 상기 송신하는 상기 전력의 크기를 제 2 크기만큼 감소시키는 동작은, 상기 전자 장치가 소비 전력을 감소시킨 이후에, 상기 송신하는 상기 전력의 크기를 감소시키는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 또는 상기 제 2 영역 중 적어도 하나를 촬영한 이미지를 획득하는 동작; 및
    상기 획득한 이미지에 기초하여 상기 장애물을 검출하는 동작
    을 더 포함하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 획득한 이미지에 기초하여, 상기 장애물의 상기 제 1 영역으로의 진입 가능성, 상기 장애물의 상기 제 1 영역에서의 예상 체류 시간 또는 상기 장애물의 상기 제 1 영역에서의 이동 패턴 중 적어도 하나를 판단하는 동작
    을 더 포함하며,
    상기 제 1 동작을 수행하는 동작 또는 상기 제 2 동작을 수행하는 동작은, 상기 판단 결과에 따라 지정된 동작을 수행하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  27. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 주변의 제 2 영역에서 장애물이 검출되면, 지정된 제 1 동작을 수행하는 동작은, 상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 장애물의 위치에 기초하여 상기 송신하는 상기 전력의 송신 경로를 판단하고,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역으로 진입하는 것이 검출되면, 지정된 제 2 동작을 수행하는 동작은, 상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 판단된 송신 경로로 상기 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 전력의 송신 경로를 판단하는 동작은, 상기 장애물의 위치에 기초하여, 상기 무선 전력 송신 장치에 포함된 복수 개의 코일 중 활성화 코일 및 비활성화 코일을 결정하고,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 판단된 송신 경로로 상기 전력을 송신하는 동작은, 상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 활성화 코일에 전류를 인가하고, 상기 비활성화 코일에 전류를 인가하지 않음으로써, 상기 송신 경로로 상기 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 장치 주변의 제 1 영역에 대하여 무선으로 전력을 송신하는 동작은, 상기 장애물이 검출되지 않은 경우에, 전자 장치의 위치에 기초하여, 제 1 송신 경로로 상기 전력을 무선으로 송신하도록, 상기 무선 전력 송신 장치에 포함된 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어하고,
    상기 전력의 송신 경로를 판단하는 동작은, 상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 장애물의 위치 및 상기 전자 장치의 위치에 기초하여, 상기 제 1 송신 경로와 상이한 제 2 송신 경로로 상기 전력을 무선으로 송신하도록, 상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 결정하고,
    상기 장애물이 상기 제 1 영역에서 검출되면, 상기 판단된 송신 경로로 상기 전력을 송신하는 동작은, 상기 장애물이 상기 제 2 영역에서 검출되면, 상기 제 2 송신 경로로 상기 전력을 무선으로 송신하도록, 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 복수 개의 패치 안테나 각각으로 입력되는 전기적인 신호들 각각의 위상 또는 진폭 중 적어도 하나를 제어하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
  30. 제 19 항에 있어서,
    상기 장애물을 식별하는 동작
    을 더 포함하고,
    상기 지정된 제 1 동작을 수행하는 동작 또는 상기 지정된 제 2 동작을 수행하는 동작은, 상기 장애물의 식별 결과에 대응하여 지정된 상기 제 1 동작 또는 상기 제 2 동작 중 적어도 하나를 수행하는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법.
KR1020170156739A 2017-04-12 2017-11-22 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법 KR102481939B1 (ko)

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