KR20180130812A - 무선전력 송신 제어 방법 - Google Patents

무선전력 송신 제어 방법 Download PDF

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KR20180130812A
KR20180130812A KR1020170066876A KR20170066876A KR20180130812A KR 20180130812 A KR20180130812 A KR 20180130812A KR 1020170066876 A KR1020170066876 A KR 1020170066876A KR 20170066876 A KR20170066876 A KR 20170066876A KR 20180130812 A KR20180130812 A KR 20180130812A
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채용석
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Abstract

본 실시 예는 무선전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선전력 송신기에서의 무선전력 송신 제어 방법에 관한 것이다.
본 실시 예에 따른 무선전력 송신 제어 방법에 있어서, 무선전력 수신기를 감지하는 단계; 상기 무선전력 수신기의 근거리 통신 직접회로를 감지하는 단계; 상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계; 및 상기 무선전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 단계를 포함한다..

Description

무선전력 송신 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING A WIRELESS POWER TRANSMITTING}
본 실시 예는 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로, 특히 무선 충전 및 근거리 무선통신을 실행하는 무선전력 송신 제어 방법에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.
일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.
이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다.
일 예로, 무선 전력 전송 방식은 전력 송신기 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신기 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.
다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 여기서, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.
또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는RF 무선 전력 전송 방식이 이용될 수도 있다.
한편, 무선 충전 기능 외에도 근거리 통신 기능을 탑재하고, 근거리 통신 기능을 탑재한 다양한 기기에서 사용자 편의를 위한 어플리케이션을 수행할 수 있다. 그러나 이러한 근거리 통신 기능을 수행하기 위해서는 사전에 인증 단계를 수행해야 하며, 인증 단계 수행 시 사용자에 의한 별도 임의의 동작에 의하여 어플리케이션을 실행해야만 하는 문제가 있다. 또한, 사용자가 별도의 동작을 하지 않는 경우에, 무선 전력 수신 장치와 근거리 통신 모듈이 통신을 하지 못해 정상적인 작동을 기대하기 어려운 문제가 발생한다.
본 실시 예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 본 실시 예의 목적은 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 실시 예의 다른 목적은 근거리 통신을 수행할 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 실시 예의 다른 목적은 근거리 통신 시 인증 동작을 수행하기 위한 전력 제공을 할 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 실시 예의 다른 목적은 최소한의 전력으로 무선전력 수신장치를 제어하기 위한 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 실시 예의 다른 목적은 사용자 조작 없이도 무선전력 송신장치를 이용하여 무선전력 수신장치와 근거리 통신 수행을 위한 인증 동작을 수행할 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 실시 예의 다른 목적은 기 등록된 정보를 기초하여 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치간의 근거리 통신을 용이하게 실행할 수 있도록 하는 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 실시 예에 따른 무선전력 송신 제어 방법에 있어서, 무선전력 수신기를 감지하는 단계; 상기 무선전력 수신기의 근거리 통신 직접회로를 감지하는 단계; 상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계; 및 상기 무선전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 단계를 포함한다.
또한 본 실시 예에 따른 무선전력 송신 제어 방법에 있어서, 상기 무선전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 단계; 근거리 통신 지원 동작 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 무선전력 수신기에 대한 충전 전력 전송을 종료하는 단계; 및 상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계를 포함한다.
본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치 및 무선전력 송신장치를 이용한 무선전력 수신장치의 제어 방법에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 실시 예는 무선전력 송신장치 및 이를 이용한 무선전력 수신장치의 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 실시 예는 무선전력 송신장치가 무선전력 수신장치의 동작을 제어할 수 있다.
또한 본 실시 예는 무선전력 송신장치가 무선전력 수신장치와 근거리 통신을 수행할 수 있다.
또한 본 실시 예는 무선전력 수신장치의 사용자 조작 없이도 무선전력 송신장치에 의해 근거리 통신 인증을 실행할 수 있다.
또한 본 실시 예는 기 실시된 근거리 통신에 대한 인증 결과에 기초하여 추후 근거리 통신 실행 시 신속하게 인증 및 어플리케이션을 실행할 수 있다.
본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 WPC 표준에 정의된 제1 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 3는 WPC 표준에 정의된 제2 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 상기 도 4에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 실시 예가 적용되는 무선전력 송신장치의 송신 코일 및 근거리 통신 안테나의 구조를 설명하기 위한 상면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따라 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치가 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따라 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치가 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 9는 본 실시 예에 따라 근거리 통신 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 10은 본 실시 예에 따라 근거리 통신 인증 동작 시 데이터 저장 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따라 무선전력 송신기가 무선전력 수신기와 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 12는 또 다른 실시 예에 따라 무선전력 송신기가 무선전력 수신기와 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
이하, 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의" 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤)" 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
실시 예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다.
실시 예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시 예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이ㅍㅊ"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.
실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.
일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.
일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보, 온도 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.
도 2는 WPC 표준에 정의된 제1 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 2를 참조하면, WPC 표준의 제1 무선 전력 전송 절차에 따라 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 210), 핑 단계(Ping Phase, 220), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 230), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 240) 단계로 구분될 수 있다.
선택 단계(210)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(210)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(220)로 천이할 수 있다(S201). 선택 단계(210)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.
핑 단계(220)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(220)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S202). 또한, 핑 단계(220)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(210)로 천이할 수도 있다(S203).
핑 단계(220)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(230)로 천이할 수 있다(S204).
식별 및 구성 단계(230)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S205).
수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(240)로 천이할 수 있다(S206).
전력 전송 단계(240)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S207).
또한, 전력 전송 단계(240)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(230)로 천이할 수 있다(S208).
상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
도 3는 WPC 표준에 정의된 제2 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 3을 참조하면, WPC 표준의 제2 무선 전력 전송 절차에 따라 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 310), 핑 단계(Ping Phase, 320), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 330), 협상 단계(Negotiation Phase, 340), 보정 단계(Calibration Phase, 350), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 360) 단계 및 재협상 단계(Renegotiation Phase, 370)로 구분될 수 있다.
선택 단계(310)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계-예를 들면, 도면 부호 S302, S304, S308, S310, S312를 포함함-일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(310)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(320)로 천이할 수 있다. 선택 단계(310)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일 또는 1차 코일(Primary Coil)의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.
선택 단계(310)에서 물체가 감지되는 경우, 무선 전력 송신기는 무선전력 공진 회로, 예를 들어 무선 전력 전송을 위한 송신 코일 및/또는 공진 캐패시터의 품질 인자를 측정할 수 있다.
무선 전력 송신기는 무선전력 공진 회로(예를 들어 전력전송 코일 및/또는 공진 캐패시터)의 인덕턴스를 측정할 수 있다.
품질계수 및/또는 인덕턴스는 향후 협상단계(340)에서 이물질 존재 여부를 판단하는데 사용될 수 있다.
핑 단계(320)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화(Wake up)시키고, 감지된 물체가 무선 전력 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다(S301). 핑 단계(320)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(310)로 천이할 수 있다. 또한, 핑 단계(320)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 패킷-을 수신하면, 선택 단계(310)로 천이할 수도 있다(S302).
핑 단계(320)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(330)로 천이할 수 있다(S303).
식별 및 구성 단계(330)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(310)로 천이할 수 있다(S304).
송신기는 식별 및 구성 단계(330)에서 수신된 구성 패킷(Configuration packet)의 협상 필드(Negotiation Field) 값에 기반하여 협상 단계(340)로의 진입이 필요한지 여부를 확인할 수 있다.
확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(340)로 진입할 수 있다(S305). 협상 단계(340)에서 송신기는 소정 FOD 검출 절차를 수행할 수 있다.
반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(360)로 진입할 수도 있다(S306).
협상 단계(340)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD(Foreign Object Detection) 상태 패킷을 수신할 수 있다. 또는 기준 인덕턴스 값이 포함된 FOD 상태 패킷을 수신할 수 있다. 또는 기준 품질 인자 값 및 기준 인덕턴스 값이 포함된 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 품질 인자 임계치를 결정할 수 있다. 송신기는 기준 인덕턴스 값에 기반하여 FO 검출을 위한 인덕턴스 임계치를 결정할 수 있다.
송신기는 결정된 FO 검출을 위한 품질 인자 임계치 및 현재 측정된 품질 인자 값-예를 들면, 핑 단계 이전에 측정된 품질 인자 값일 수 있음-을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
송신기는 결정된 FO 검출을 위한 인덕턴스 임계치 및 현재 측정된 인덕턴스 값-예를 들면, 핑 단계 이전에 측정된 인덕턴스 값일 수 있음-을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(310)로 회귀할 수 있다(S308). 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(350)를 거쳐 전력 전송 단계(360)로 진입할 수도 있다(S307 및 S309). 상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(350)에서 수신단에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신단에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신단과 송신단에서의 전력 손실을 측정할 수 있다. 즉, 송신기는 보정 단계(350)에서 송신단의 송신 파워와 수신단의 수신 파워 사이의 차이에 기반하여 전력 손실을 예측할 수 있다. 일 실시예에 따른 송신기는 예측된 전력 손실을 반영하여 FOD 검출을 위한 임계치를 보정할 수도 있다.
전력 전송 단계(360)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(310)로 천이할 수 있다(S310).
또한, 전력 전송 단계(360)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(370)로 천이할 수 있다(S311). 이때, 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(360)로 회귀할 수 있다(S313).
상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
송신기는 재협상이 정상적으로 완료되지 않으면, 해당 수신기로의 전력 전송을 중단하고, 선택 단계로(310) 천이할 수도 있다(S312).
도 4는 일 실시 예에 따른 무선전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 무선전력 송신기(400)는 전력 변환부(410), 전력 전송부(420), 제1 통신부(430), 근거리 통신(Near Filed Communication, NFC) 안테나(440), 제2 통신부(450), 제어부(460), 저장부(480)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선전력 송신기(400)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 전력 변환부(410)는 전원부(460)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해, 전력 변환부(410)는 DC/DC 변환부(411), 증폭기(412)를 포함하여 구성될 수 있다.
DC/DC 변환부(411)는 전원부(460)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(440)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
증폭기(412)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(440)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(440)는 제1 통신부(430)를 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(412)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다.
전력 전송부(420)는 구동부(421), 송신 코일(422)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한 구동부(421)는 다중화기(또는 멀티플렉서)(미도시), 전력 전송을 위한 특정 주파수와 특정 듀티비를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로 반송파 생성기는 다중화기를 통해 전달 받은 증폭기(412)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 일 예에서 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(621)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(412) 이전단 또는 이후단에 믹싱 될 수도 있음을 주의해야 한다.
일 실시예에 따른 각각의 송신 코일에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 송신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 송신 코일 별 공진주파수를 동일하게 또는 상이하게 설정할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(420)는 증폭기(412)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 구동부(421)의 다중화기와 복수의 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.
근거리 통신부(440)는 무선전력 수신기에 장착되는 근거리 통신모듈과 근거리에서 무선 통신을 수행할 수 있다. 이때 근거리 통신을 위한 주파수 대역은 13.56KHz로 통신할 수 있다. 근거리 통신부(440)는이와 같이 무선전력 수신기와 근거리 통신 기능을 제공하고, 본 실시 예에 따른 근거리 통신부(440)는 차량 내 거치되는 무선전력 송신장치(400)에 포함될 수 있다. 따라서 무선전력 송신장치(400)에 거치되는 무선전력 수신장치에 구성되는 근거리 통신부와 통신을 수행하여 차량 내 또는 사용자 어플리케이션을 실행할 수 있도록 한다.
센싱부(470)는 전류 센서, 전압 센서, 온도 센서, 동작 주파수 센서, 수신기 감지 센서 및 듀티피 센서 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로 센싱부(480)는 전류 센서를 이용하여 전력 변환부(410)에서 DC 변환된 전력의 전류를 측정하여 제어부(440)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(480)는 전압 센서를 이용하여 전력 변환부(410)에서 DC 변환된 전력의 전압을 측정하여 제어부(440)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(480)는 온도 센서를 이용하여 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(400)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(450)에 제공할 수도 있다. 또한, 센싱부(450)는 동작 주파수 센서를 이용하여 송신 코일(422)에 전달되는 AC 전력의 동작 주파수를 측정하여 제어부(450)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(480)는 듀티비 센서를 이용하여 송신 코일(422)에 전달되는 AC 전력의 듀티비를 측정하여 제어부(450)에 제공할 수 있다.
일 예로, 제어부(450)는 센싱부(450)에 의해 측정된 전압 값, 전류 값, 내부 온도 값, 동작 주파수 값 및 듀티비 값 중 어느 하나 이상의 값에 기반하여 적응적으로 전원부(450)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(412)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(410)의 일측에는 전원부(450)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(412)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다. 또한 본 실시 예에 따라 무선전력 수신기가 무선전력 송신기에 장착(거치)되는지를 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 따라서, 무선전력 수신기가 감지되면 상기 무선전력 수신기의 동작을 제어하기 위한 전력을 전송하기 위해 제어부(440)는 전력 송신부(420)를 제어하여 전력을 일시 전송하도록 할 수 있다.
제어부(450)는 일 실시 예에 따라 무선전력 수신기가 연결되는 경우 전력 전송부(420)를 제어하여 송신 코일(422)을 통해서 무선전력 수신기의 제어를 위한 전력을 전송하도록 할 수 있다. 구체적으로 제어부(450)는 무선전력 수신기가 무선전력 송신기와 연결되면, 근거리 통신 인증을 수행하기 위하여 무선전력 수신기의 화면을 활성화하기 위한 전력을 전송하도록 제어한다. 이때 전력 전송은 무선전력 수신기로부터 제어오류패킷을 수신하거나, 근거리 통신 인증 단계에 진입하면 종료되도록 제어할 수 있다. 제어부(450)는 무선전력 수신기가 연결되면, 식별 및 구성단계(Identification & Configuration)에서 무선전력 수신기에 표시부 활성화를 위한 전력을 전송하도록 할 수 있다. 또한 제어부(450)는 전력 전송 단계에 진입하여 전력 전송 후 상기 무선전력 수신기로부터 제어오류패킷이 수신되면 상기 전력 전송 단계를 중지하도록 제어할 수 있다.
또한 제어부(450)는 실시 예에 따라 근거리 통신을 위한 인증을 수행하기 위한 동작을 제어할 수 있다. 제어부(450)는 근거리 통신 인증을 제어하고 인증 완료 시 무선전력 수신기로부터 근거리 통신 어플리케이션의 동작 가능 여부를 확인할 수 있다. 이외에도 제어부(450)는 무선전력 송신기를 구성하는 각 구성부의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.
변조부(431)는 제어부(450)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 구동부(421)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
복조부(432)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(450)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 수신 전력 지시자, 신호 세기 지시자, 식별 지시자, 구성 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.
또한, 복조부(432)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(450)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 무선전력 송신기(400)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.
또한, 무선전력 송신기(400)는 송신 코일(422)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(422)을 통해 무선전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다.
또한 무선전력 송신기(400)는 근거리 통신부(440)를 통하여 무선전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수 있다.
저장부(470)는 도2 내지 도 3의 무선전력 전송 절차에 따라 수신되는 패킷 정보를 저장할 수 있다. 구체적으로 저장부(470)는 전력 전송 단계(240 또는 360)로 천이 후 핑 단계에서 전송되는 신호 세기 패킷, 구성 및 식별단계에서 전송되는 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷을 수신할 경우 전력 전송 단계(240 또는 360)에서 수신된 패킷의 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(470)는 실시 예에 따라 근거리 통신부(440)에서 무선전력 수신기와 통신하는 식별자 정보 및 어플리케이션 정보 등을 저장할 수 있다.
도 5는 상기 도 4에 따른 무선전력 송신기와 연동되는 무선전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 무선전력 수신기(500)는 수신코일(510), 정류기(520), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 530), 배터리(540), 센싱부(550), 통신부(560), 제어부(570), 근거리 통신부(580)를 포함하여 구성될 수있다.
수신코일(510)을 통해 수신되는 AC전력은 정류기(620)에 전달할 수 있다. 정류기(520)는 AC전력을 DC전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(530)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(530)는 정류기 출력 DC전력의 세기를 배터리(540)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 배터리(540)에 전달할 수 있다. 또한 수신 코일(610)은 복수의 수신 코일(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 실시 예에 따른 각각의 수신 코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시 예는 LC 공진 특성을 수신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다. 또한 수신코일(510)은 직류/직류 변환기(530)에서 정류기 출력 DC전력의 세기를 무선전력 수신기의 표시부를 활성화 할 수 잇는 세기의 전력으로 변환하여 표시부에 전달할 수 있다.
센싱부(550)는 정류기(520) 출력 DC전력의 세기를 측정하고, 이를 제어부(570)에 제공할 수있다. 또한, 센싱부(550)는 무선전력 수신에 따라 수신코일(510)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고 측정 결과를 제어부(570)에 전송할 수 있다. 또한 센싱부(550)는 무선전력 수신기(500)의 내부 온도를 측정하고 측정된 온도 값을 제어부(570)에 제공할 수 있다.
제어부(570)는 측정된 정류기 출력 DC전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단결과, 과전압이 발생된 경우 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(562)에 전송할 수 있다. 여기서 변조부(562)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(510) 또는 근거리 통신부(580)를 통해 무선전력 송신기에 전송될 수 있다.
또한 제어부(570)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(562)를 통해 무선전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어한다.
또한 제어부(570)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이하인 경우, 전력 전송이 중단된 것으로 판단할 있으며, 신호 세기 패킷, 구성 패킷 및 식별 패킷 중 어느 하나의 패킷이 변조부(662)를 통해 무선전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.
또한 제어부(570)는 무선전력 송신기와 연결되면 무선전력 송신기로부터 무선전력 수신기의 표시부를 활성화 할 수 잇는 전력을 수신하도록 제어할 수 있다. 이때 표시부를 활성화 할 수 있는 전력의 세기는 배터리(540) 충전을 위한 전력과 같거나 낮은 레벨 또는 높은 레벨일 수 있다. 특히 제어부(570)는 무선전력 송신기와 연결되어 표시부 활성화를 위한 전력을 수신하면 일시적으로 표시부를 온(ON)한 상태에서 근거리 통신부(580)의 인증 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(570)는 무선전력 송신기에 구성되는 근거리 통신부와 근거리 통신을 수행하기 위하여 무선전력 수신기(500)의 근거리 통신부(580)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(570)는 무선전력 송신기의 근거리 통신부로부터 근거리 통신 인증 또는 데이터 송수신 신호를 감지하고, 그에 따른 근거리 통신부(580)를 제어하여 해당 데이터를 송수신하도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 실시 예가 적용되는 무선전력 송신장치의 송신 코일 및 근거리 통신 안테나의 구조를 설명하기 위한 상면도이다.
도 6을 참조하면, 무선전력 송신장치는 송신 코일(116)과 상기 송신 코일(116)의 외곽으로 근거리 통신용 안테나(114)를 형성하여 기판(118)에 실장할 수 있다.
상기 송신 코일(116)은 공진 또는 유도 전력 전송 방식 중 어느 하나의 전력 전송 방식을 실행할 수 있다. 또한 근거리 통신 안테나(114)는 근거리 통신을 위한 동작 외에도 전력 전송을 위해 사용될 수 있다.
상기와 같이 본 실시 예에 따른 무선전력 송신기와 무선전력 수신기의 구성에 기초하여 무선전력 송신기에서 근거리 통신을 수행하기 위한 무선전력 수신기 제어 동작에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
차량 내부에 근거리 통신부가 결합된 무선전력 송신기가 장착되는 경우, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기와 근거리 통신을 통하여 차량의 다양한 기능 및 서비스를 제공할 수 잇도록 한다.
예를 들어, 무선전력 송신기가 무선전력 수신기의 근거리 통신 식별 정보(예를 들어, NFC Unique ID)를 확인하고, 별도의 장치 검색 과정 없이 바로 무선전력 수신기가 차량에 장착된 블루투스 스피커와 연결하도록 하는 블루투스 심플 페어링 기능을 구현할 수 있다.
도한 무선전력 수신기의 근거리 통신 식별 번호를 사전 저장하였다가, 무선전력 수신기별로 사용자에 맞추어 차량의 셋팅 상태를 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자1의 휴대폰을 무선전력 송신기에 올려 놓았을 경우, 해당 휴대폰의 근거리 통신 식별 번호에 맞추어 사용자 1이 차량을 사용할 때 저장된 셋팅(예를 들어, 시트 조정, 미러 조정 등)을 자동적으로 진행할 수 있다. 또는 사용자 2의 휴대폰을 무선전력 송신기에 올려 놓았을 경우에는 해당 휴대폰의 근거리 통신 식별 번호에 맞추어 사용자 2가 차량을 사용하였을 대 저장된 셋팅(예를 들어, 시트 조정, 미러 조정 등)을 자동적으로 진행할 수 있다.
또한, 무선전력 수신기의 별도 어플리케이션에 사용자의 차량 세팅을 입력해 놓은 경우에 무선전력 송신기와의 근거리 통하여 해당 세팅을 차량이 구현할 수 있도록 할 수 있다.
그런데, 위와 같이 무선전력 수신기에 설치된 근거리 통신 어플리케이션에 접근하여 필요한 서비스를 제공하기 위해서는 무선전력 수신기의 일부 기능을 활성화 해야만 한다. 예를 들어, 무선전력 수신기는 대기 모드(예를 들어, Sleep Mode) 또는 활성 모드(예를 들어, Wake-up Mode)에 따라서, 실행하거나 제공할 수 있는 기능에 차이가 있다. 필요한 경우 무선전력 수신기에 설치된 근거리 통신 어플리케이션이 실행되기 위해서는 활성 모드(예를 들어, Wake-up Mode)이어야 한다. 예를 들면, 무선전력 수신기의 근거리 통신 식별 정보를 교환하는 것은 대기 모드에서도 가능하나, 무선전력 수신기가 블루투스 심플 페이링 동작을 하거나, 무선전력 수신기의 특정 어플리케이션에 저장된 정보를 교환하기 위해서는 활성 모드로 전환이 되어야만 가능하다.
만약, 무선 전력 수신기가 대기 모드에 있다면, 필요한 기능에 따라서 사용자가 별도의 동작을 통하여 활성 모드로 전환해야 해주어야 하는 불편함이 존재한다.
무선 전력 수신기가 특정 어플리게이션을 실행할 수 있는 활성 모드로 전환을 하도록 할 수 있는 효과적인 방법 중에 무선 전력 수신기의 표시부를 활성화(Screen On) 하는 방안이 있다. 이러한 특성을 이용하여, 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기를 자동으로 활성 모드로 전환하면, 사용자는 별도의 동작이 필요 없이 자동으로 무선전력 수신기의 특정 어플리케이션을 활성화하여 다양한 서비스를 불편함 없이 이용할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기를 통하여 무선 전력 수신기에 무선 충전을 진행할 경우에는, 근거리 통신과의 간섭 방지 및 기기 보호를 위하여 근거리 통신을 하지 않도록 해야 할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 차량에 탑승하여, 최초 필요한 인증 및 서비스를 근거리 통신을 통하여 수행하고, 그 후에 무선 전력 송신기가 무선 충전을 수행할 때는 근거리 통신을 비활성화 할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따라 무선전력 송신기와 무선전력 수신기가 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 무선전력 송신기(710)는 무선전력 수신기(720)와 연결되면 무선전력 송신기(710)에서 무선전력 수신기(720)에 아날로그 핑을 전송하는 선택단계를 실행한다.(S702)
무선전력 송신기(710)는 선택 단계(S702)가 완료되면 핑 단계(S704)로 천이하여 무선전력 수신기(720)에 디지털 핑을 전송하고 이에 대응하여 무선전력 수신기(720)는 신호 세기를 전송하게 된다.
무선전력 송신기(710)와 무선전력 수신기(720)는 핑 단계(S704) 이후 식별 및 구성 단계(S706)로 천이하여 무선전력 수신기(720)가 식별 정보 및 구성 정보를 무선전력 송신기(710)에 전송한다.
무선전력 송신기(710)와 무선전력 수신기(720)는 식별 및 구성 단계(S706)에서 전력 전송 단계로 천이되면 무선전력 송신기(710)는 무선전력 수신기(720)에 전력 전송을 실행할 수 있다. 이때 전송되는 전력 전송은 무선전력 수신기(720)의 배터리 충전을 위한 전력 전송 외에도 무선전력 수신기(720)의 표시부를 활성화 할 수 있는 레벨의 전력이 전송될 수 있다(S708). 구체적으로 무선전력 송신기(710)는 무선전력 수신기(720)의 감지가 완료되면, 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 인증 동작을 수행하게 된다. 이때 인증 동작 수행 전에 무선전력 수신기(720)의 표시부를 활성화 하는 동작이 요구됨에 따라 무선전력 송신기(710)는 무선전력 수신기(720)의 표시부를 활성화 할 수 있도록 전력 전송을 실행한다. 이때 전력 전송의 레벨은 무선전력 수신기의 배터리를 충전하기 위한 전력 레벨일 수 있다. 또는 표시부 활성화를 위한 임계 레벨의 전력을 전송할 수 있다.
무선전력 수신기(720)는 전력 전송 단계로 천이하여 상기 무선전력 송신기(710)에서 송신되는 전력에 기반하여 표시부를 온(ON)할 수 있다. 이때 무선전력 수신기(720)가 전자기기(예를 들어, 사용자 휴대폰)에 포함될 수 있다. 따라서 무선전력 수신기(720)로 인가되는 전력에 의하여 전자기기의 표시부를 활성화 한다.(S710)
무선전력 송신기(710)는 전력 전송 단계 실행에 따라 무선전력 수신기(720)에 전력을 전송하는 중에 무선전력 수신기(720)로부터 제어오류패킷(CEP)를 수신할 수 있다.(S712) 상기 제어오류패킷(CEP)은 무선전력 송신기(710)로부터 무선전력 수신기(720)로 인가하는 전력의 세기를 제어할 수 있는 값을 가질 수 있다. 특히 본 실시 예에서는 상기 제어오류패킷(CEP)이 무선전력 수신기(720)로부터 무선전력 송신기(710)에 전송되는 것은 전력 전송이 이루어진 것으로 정의할 수 있다.
따라서 본 실시 예에 따른 무선전력 송신기(710)는 상기 무선저력 수신기(720)로부터 제어오류패킷(CEP)가 수신되면 전력 전송을 중지하게 된다(S714) 즉, 무선전력 송신기(710)는 전력 전송 단계에서 최초에 무선전력 수신기의 배터리 충전을 위한 전력을 전송한 것이 아닌 무선전력 수신기의 표시부를 활성화하기 위하여 전력 전송을 실행한 것이다. 따라서 무선전력 송신기(710)는 무선전력 수신기(720)와 근거리 통신 인증 후에 상기 인증 결과에 따라 전력 전송 단계를 재개 하거나 중단 상태를 유지할 수 있다.
따라서 무선전력 송신기(710)는 무선전력 수신기(720)로부터 제어오류패킷(CEP)을 수신하면, 전력 전송을 중지한 상태에서 상호 근거리 통신 인증을 수행할 수 있다.(S716) 상기 근거리 통신 인증 단계의 동작은 이하 도 9에서 상세하게 설명한다.
도 8은 다른 실시 예에 따라 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치가 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 무선전력 송신기(810)는 무선전력 수신기(820)와 연결되면 무선전력 송신기(810)에서 무선전력 수신기(820)에 아날로그 핑을 전송하는 선택단계를 실행한다.(S802)
무선전력 송신기(810)는 선택 단계(S802)가 완료되면 핑 단계(S804)로 천이하여 무선전력 수신기(820)에 디지털 핑을 전송하고 이에 대응하여 무선전력 수신기(820)는 신호 세기를 전송하게 된다.
무선전력 송신기(810)와 무선전력 수신기(820)는 핑 단계(S804) 이후 식별 및 구성 단계로 천이하여 무선전력 수신기(820)가 식별정보 및 구성정보를 무선전력 송신기(810)에 전송한다.(S806, S808) 무선전력 송신기(810)는 상기 무선전력 수신기(820)로부터 식별정보 및 구성정보가 수신되면 상기 무선전력 수신기(820)의 표시부를 활성화하기 위한 전력을 전송한다(S810) 구체적으로, 다른 실시 예에서는 무선전력 송신기(810)와 무선전력수신기(820)가 식별 및 구성 단계에서 상호 연결 상태를 감지하고 전력 전송 단계로의 천이 이전인 식별 및 구성 단계에서 상기 무선전력 수신기(820)의 표시부가 활성화될 수 있는 전력을 전송하게 된다.
이후 무선전력 수신기(820)는 무선전력 송신기(810)로부터 인가되는 표시부 활성화를 위한 전력을 수신하여 해당 표시부를 활성화(ON)한다.
무선전력 수신기(820)의 표시부가 활성화된 상태 이후에서는 근거리 통신 인증단계로 천이한다. 즉, 무선전력 수신기(820)는 표시부가 활성화되면 근거리 통신을 수행하기 위한 초기 동작 상태로 동작한다. 따라서 무선전력 송신기(810)와 무선전력 수신기(820)는 상호 근거리 통신을 위한 인증 단계를 수행하게 된다. 이때, 무선전력 송신기(810)는 무선전력 수신기(820)에 전송하는 표시부 활성화 전력의 전송을 정지한다.(S814) 구체적으로, 무선전력 송신기(810)는 무선전력 수신기(820)에 전력 전송 단계에서 전력을 전송한 상태가 아니고, 무선전력 수신기(820)의 표시부를 활성화 하기 위한 일시적 전력 전송단계를 실행한 것이다 따라서, 정산 전력 전송 단계로 천이하기 전에 상기 일시적으로 실행한 전력 전송 단계를 근거리 통신 인증 단계에서 종료할 수 있다.
무선전력 송신기(810)와 무선전력 수신기(820)는 근거리 통신 인증 단계를 완료하게되면(S816) 상기 근거리 통신 인증 결과에 따라서 전력 전송 단계로 천이하여 전력 전송을 재개하거나 전력 전송 단계를 실행하지 않고 근거리 통신 모드를 수행할 수 있다.(S818) 구체적으로 무선전력 송신기(810)에서는 무선전력 수신기(820)와 근거리 통신 인증 단계가 완료되면, 전력 전송 단계로 천이하여 무선전력 수신기(820)의 배터리를 충전하기 위한 전력 전송을 실행할 수 있다. 또한, 무선전력 송신기(810)와 무선전력 수신기(820)는 전력 전송 단계를 실행하지 않고, 근거리 통신 단계를 진행할 수 있다. 또는 무선전력 송신기(810)와 무선전력 수신기(810)는 전력 전송 단계를 실행하면서 근거리 통신을 수행하는 멀티 동작을 수행할 수 있다.
한편 또 다른 실시 예로는 무선전력 송신기와 무선전력 수신기가 연결 시 상기 무선전력 수신기의 표시부가 활성화된 상태인 경우 무선전력 송신기와 무선전력 수신기는 식별 및 구성단계 이후에 표시부 활성화 전력 전송 단계 없이 근거리 통신 인증을 수행할 수 있다. 또한 또 다른 실시 예로 무선전력 수신기의 표시부가 활성화된 상태에서 무선전력 송신기와 연결된 경우 무선전력 송신기와 무선전력 수신기는 근거리 통신 인증 단계 이전에 전력 전송 단계를 수행한다. 이후 전력 전송 단계 진행 중 무선전력 송신기는 무선전력 수신기로부터 제어오류패킷(CEP)가 수신되면, 전력 전송 단계를 중지하고, 근거리 통신 인증 단계를 수행할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 일 실시 예 및 다른 실시 예에서 설명한 근거리 통신 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 실시 예에 따라 근거리 통신 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기에 근거리 통신 신호를 전송한다.(S902) 구체적으로 일 실시 예에 따라 전력 전송 단계 또는 다른 실시 예에 따라 식별 및 구성 단계에서 근거리 통신 인증을 수행하기 위한 근거리 통신 신호를 전송할 수 잇다.
이후 무선전력 송신기는 무선전력 수신기로부터 상기 송신한 근거리 통신 신호에 대응하는 응답 신호의 수신 여부를 확인한다.(S904)
상기 응답 신호는 근거리 통신 인증을 위한 확인 신호를 포함할 수 있다.
무선전력 송신기는 무선전력 수신기로부터 상기 송신한 근거리 통신 신호에 대응하는 응답 신호를 수신하면 상기 응답 신호를 확인하는 단계를 수행한다.(S906)
상기 확인 단계 수행은 상기 응답 신호에 포함되는 인증 신호를 확인하고 무선전력 송신기와 무선전력 수신기의 인증 단계를 수행하는 단계일 수 있다.
무선전력 송신기는 상기 응답 신호의 확인이 완료되면, 근거리 통신 인증을 수행하고 인증 단계를 완료하였는지 판단할 수 있다.(S908)
무선전력 송신기는 근거리 통신 인증 단계가 완료되면 무선전력 수신기에 근거리 통신 신호를 전송하여 해당 무선전력 수신기의 근거리 통신 어플리케이션이 감지되는 지를 판단할 수 있다.(S910)
무선전력 송신기는 상기 무선전력 수신기로부터 근거리 통신 어플리케이션이 감지되지 않으면 근거리 통신 어플리케이션이 존재하지 않는 것으로 판단하고 전력 전송 단계의 무선충전 동작을 실행할 수 있다.(S916)
반면, 무선전력 송신기는 상기 무선전력 수신기로부터 근거리 통신 어플리케이션이 감지되면 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다.(S912) 이때 무선전력 송신기는 무선충전을 위한 전력 전송 단계를 실행할지를 판단하게 된다.(S914)
무선전력 송신기는 판단 결과 무선충전 모드 실행 요청이 감지되면 무선전력 수신기로 전력 전송을 실행하는 무선충전 모드를 실행한다.(S916)
상기와 같이 근거리 통신 인증 단계 실행 전에 무선전력 수신기의 표시부 활성화를 위한 전력 전송을 일시적으로 실행한다. 이후 근거리 통신 인증 결과에 따라 전력 전송 단계 진행 또는 근거리 통신 단계를 실행할 수 있다.
이하 도 10에서는 근거리 통신 인증 단계 시 근거리 통신 신호에 대한 처리 동작을 설명한다.
도 10은 본 실시 예에 따라 근거리 통신 인증 동작 시 데이터 저장 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 무선전력 송신기는 근거리 통신 인증 수행 모드를 실행하고,(S1002) 상기 인증 단계에서 무선전력 수신기와의 인증이 완료되었는지를 판단하게 된다.(S1004)
무선전력 송신기는 무선전력 수신기와 근거리 통신 인증이 완료되면 무선전력 수신기의 식별 정보와 실행 가능한 어플리케이션 정보등을 저장할 수 있다.(S1006) 구체적으로 무선전력 송신기는 무선전력 수신기와 최초 연결 시 인증된 결과에 따라 해당 정보를 저장부에 저장하게 된다.
상기 저장된 정보는 추후 상기 무선전력 수신기가 상기 무선전력 송신기와 다시 근거리 통신 수행 시 이용될 수 있다. 따라서 기 저장된 정보에 기초하여 근거리 통신 인증 단계를 생략할 수 있다.
이후 무선전력 송신기는 근거리 통신을 위한 무선전력 수신기의 식별 정보 및 그에 대응하는 어플리케이션 정보를 저장하고 근거리 통신 인증 수행 모드를 종료한다.(S1008)
도 11은 또 다른 실시 예에 따라 무선전력 송신기가 무선전력 수신기와 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 무선전력 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것을 감지하게 되면(S1102) 무선전력 수신기에 구성되는 NFC IC의 감지 동작을 수행할 수 있다.(S1104) 구체적으로, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기에 NFC IC가 존재하는지를 감지하기 위한 신호를 전송하고 그에 대한 응답 신호를 수신하는 경우 NFC IC가 존재하는 것으로 확인할 수 있다.
무선전력 송신기는 NFC IC가 감지되는 경우 동작 상태를 대기 모드 지원 동작으로 천이할 수 있다.(S1106) 상기 대기 모드 지원 동작에서는 상기 NFC IC 감지 단계에서 무선전력 수신기로부터 수신된 NFC Unique ID 및 상기 NFC Unique ID에 대응하는 차량 내 세팅 상태를 실행하는 동작을 할 수 있다. 상기 세팅 상태의 예는 전술한 바와 같이 시트 조정 또는 미러 조정 등과 같은 사용자의 차량 이용 상태에 부합하는 정보일 수 있다. 이때 대기모드 지원 동작 상태에서는 무선전력 수신기의 표시부가 오프된 상태에서도 진행할 수 있다.
이후 무선전력 송신기는 대기모드 지원동작 실행 중 또는 실행이 완료되면, 전력 전송 단계 이전의 동작인 핑 단계(S1108) 및 식별/구성 단계(S1110)를 실행할 수 있다.
무선전력 송신기는 식별/구성 단계(S1110) 이후에 확인된 무선전력 수신기에 활성모드 전환을 위한 신호를 전송할 수 있다. 일 예로 상기 활성모드 전환을 위한 신호는 상기 무선전력 수신기의 표시부를 활성화하기 위한 전력 전송을 실행할 수 있다.
이후 무선전력 송신기는 활성화 모드 전환-표시부 활성화 전력 전송- 이후에 무선전력 수신기의 활성 모드 지원 동작이 존재하는 지를 확인할 수 있다.(S1114) 구체적으로, 무선전력 송신기는 활성 모드 전환에 의해 표시부가 활성화된 무선전력 수신기로부터 NFC 어플리케이션의 실행 여부를 확인하게 된다. 즉, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기에서 사용자 요청에 의해 미리 실행 가능한 NFC 어플리케이션이 존재하는지를 판단할 수 있다.
무선전력 송신기는 확인 결과에 따라 무선전력 수신기에서 실행 가능한 어플리케이션이 존재하면 해당 어플리케이션을 실행하기 위한 활성 모드 지원 동작을 실행한다.(S1116)
즉, NFC 기능을 실행하기 위해서는 NFC Unique ID에 의한 지원은 iso-1443-4 프로토콜의 접근까지는 가능할 수 있다. 그러나. 그 상위 스택(stack)인 APDU, NDEF, LLCP, SNEP등을 이용하여 NFC어플리케이션과는 통신이 불가능하다. 따라서, 무선전력 송신기는 활성 모드 전환 단계를 수행하여 무선전력 수신기의 기능을 일부 활성화 한 후 활성 모드 지원 동작을 실행할 수 있다.
한편, 무선전력 송신기는 활성 모드 전환 단계(S1112)이후에 무선전력 수신기로부터 활성 모드 지원 동작을 위한 어플리케이션이 감지되지 않는 경우 핑 단계(S1118), 식별/구성 단계(S1120)를 진행하여 전력 전송 단계(S1122)를 실행할 수 있다.
이후 무선전력 송신기와 무선전력 수신기는 전력 전송 단계를 실행하고, 기 설정된 전력 전송이 완료되면 상기 실행중인 전력 전송 단계를 종료한다.(S1124)
도 12는 또 다른 실시 예에 따라 무선전력 송신기가 무선전력 수신기와 근거리 통신을 수행하기 위한 동작 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 무선전력 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것을 감지하게 되면 핑(Ping)단계 및 식별/구성 단계 이후 전력 전송 단계를 실행할 수 있다.(S1202) 상기 무선전력 송신기가 전력 전송 단계에 이르기까지의 동작 흐름은 이전 도면들을 참조하여 상세히 설명하였으므로 생략한다.
무선전력 송신기는 전력 전송 단계 진행 중 무선전력 수신기로부터 NFC 지원 동작 요청이 감지되는 지를 판단할 수 있다. (S1204) 구체적으로, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기에 전력 전송 진행 중 무선전력 수신기로부터 NFC 동작 요청 신호가 수신되는지를 판단할 수 있다.
무선전력 송신기는 무선전력 수신기로부터 NFC 지원 동작 요청이 감지되면, 상기 실행 중이던 전력 전송 단계를 중지한다.(S1206) 구체적으로 무선전력 송신기와 무선전력 수신기가 무선 충전을 실행 중 NFC 지원 요청 신호가 감지되면, 근거리 통신과의 간섭이 발생하거나 송신기 또는 수신기의 기기보호를 위해 무선충전을 위한 전력 전송 단계를 중지해야 한다.
이후 무선전력 송신기는 무선전력 수신기로부터 NFC 지원 동작 요청이 감지되면, 전력 전송이 중지된 동작 상태를 대기모드 지원 동작으로 전환할 수 있다.(S1208) 구체적으로 대기모드 지원 동작은 상기 NFC 지원 동작 요청 단계(S1204)에서 무선전력 수신기로부터 수신된 NFC Unique ID 및 상기 NFC Unique ID에 대응하는 차량 내 세팅 상태를 실행하는 동작을 할 수 있다. 상기 세팅 상태의 예는 전술한 바와 같이 시트 조정 또는 미러 조정 등과 같은 사용자의 차량 이용 상태에 부합하는 정보일 수 있다. 이때 대기모드 지원 동작 상태에서는 무선전력 수신기의 표시부가 오프된 상태에서도 진행할 수 있다.
따라서 무선전력 수신기의 표시부가 오프된 상태에서 무선전력 송신기는 대기 모드 지원 동작을 실행 중 또는 실행이 완료되면, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기에 활성모드 전환을 위한 신호를 전송할 수 있다. 일 예로, 상기 활성 모드 전환을 위한 신호는 상기 무선전력 수신기의 표시부를 활성화 하기 위한 전력 전송을 실행할 수 있다.
이후 무선전력 송신기는 활성 모드 전환-표시부 활성화 전력 전송-이후에 무선전력 수신기의 활성 모드 지원 동작이 존재하는 지를 확인할 수 있다.(S1212) 구체적으로, 무선전력 송신기는 활성 모드 전환에 의해 표시부가 활성화된 무선전력 수신기로부터 NFC 어플리케이션의 실행 여부를 확인하게 된다. 즉, 무선전력 송신기는 무선전력 수신기에서 사용자 요청에 의해 미리 실행 가능한 NFC 어플리케이션이 존재하는지를 판단할 수 있다.
무선전력 송신기는 확인 결과에 따라 무선전력 수신기에서 실행 가능한 어플리케이션이 존재하면 해당 어플리케이션을 실행하기 위한 활성 모드 지원 동작을 실행한다.(S1214)
즉, NFC 기능을 실행하기 위해서는 NFC Unique ID에 의한 지원은 iso-1443-4 프로토콜의 접근까지는 가능할 수 있다. 그러나. 그 상위 스택(stack)인 APDU, NDEF, LLCP, SNEP등을 이용하여 NFC어플리케이션과는 통신이 불가능하다. 따라서, 무선전력 송신기는 활성 모드 전환 단계를 수행하여 무선전력 수신기의 기능을 일부 활성화 한 후 활성 모드 지원 동작을 실행할 수 있다.
한편, 무선전력 송신기는 활성 모드 전환 단계(S1210) 이후에 무선전력 수신기로부터 활성 모드 지원 동작을 위한 어플리케이션이 감지되지 않는 경우 NFC지원 동작요청이 감지되기 이전 상태인 전력전송 모드를 재개할 수 있다.(S1216)
이후 무선전력 송신기와 무선전력 수신기는 전력 전송 단계를 진행하고, 기 설정된 전력 전송이 완료되면 해당 전력 전송 단계를 종료할 수 있다.(S1218)
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 실시 예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 실시 예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 실시 예의 범위에 포함된다.

Claims (21)

  1. 무선전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선전력 송신기에서의 무선전력 송신 제어 방법에 있어서,
    무선전력 수신기를 감지하는 단계;
    상기 무선전력 수신기의 근거리 통신 직접회로를 감지하는 단계;
    상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계; 및
    상기 무선전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계는
    상기 근거리 통신 활성모드 전환 전력을 전송하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  3. 제2항에있어서,
    상기 무선전력 수신기로부터 제어 오류 패킷을 수신하면 상기 근거리 통신 활성모드 전환 전력 전송을 중지하는 무선전력 송신 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 근거리 통신 활성모드 전환 전력을 전송하는 단계는
    식별 및 구성 단계에서 실행되는 무선전력 송신 제어 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 근거리 통신 활성 모드 전환 전력을 전송하는 단계는
    식별 및 구성 단계 이후에 실행되는 무선전력 송신 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계 이후에 활성 모드 지원 동작을 수행하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 활성 모드 지원 동작은 상기 무선 전력 수신기에 설치된 근거리 통신 어플리케이션의 설정 정보를 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 동작인 무선 전력 송신 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신기의 근거리 통신 직접회로를 감지하는 단계 이후에 대기 모드 지원 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 대기 모드 지원 동작은 상기 근거리 통신 직접회로의 식별 정보를 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 동작인 무선 전력 송신 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계 이후에 활성 모드 지원 동작 존재가 확인되지 않으면 충전 전력 전력 단계를 실행하는 무선전력 송신 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신기의 근거리 통신 직접회로를 감지하는 단계 이후에
    상기 근거리 통신 직접회로가 감지되지 않으면 충전 전력 전송 단계를 실행하는 무선전력 송신 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계는
    상기 무선전력 수신기의 화면 표시부를 활성화하는 단계 인 무선전력 송신 제어 방법.
  13. 무선전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선전력 송신기에서의 무선전력 송신 제어 방법에 있어서,
    상기 무선전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 단계;
    근거리 통신 지원 동작 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 무선전력 수신기에 대한 충전 전력 전송을 종료하는 단계; 및
    상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계는
    상기 근거리 통신 활성모드 전환 전력을 전송하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  15. 제13항에있어서,
    상기 무선 전력 수신기로부터 제어 오류 패킷을 수신하면 상기 근거리 통신 활성모드 전환 전력 전송을 중지하는 무선전력 송신 제어 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 무선전력 수신기를 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계 이후에 활성 모드 지원 동작을 수행하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 활성 모드 지원 동작은 상기 무선 전력 수신기에 설치된 근거리 통신 어플리케이션의 설정 정보를 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 동작인 무선 전력 송신 제어 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 근거리 통신 지원 동작 요청 신호를 수신하는 단계 이후에 대기 모드 지원 동작을 수행하는 단계를 포함하는 무선전력 송신 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 대기 모드 지원 동작은 상기 근거리 통신 직접회로의 식별 정보를 상기 무선 전력 송신기로 전송하는 동작인 무선 전력 송신 제어 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 무선전력 수신기를 상기 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계 이후에 활성 모드 지원 동작 존재가 확인되지 않으면 충전 전력 전송 단계를 실행하는 무선전력 송신 제어 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 근거리 통신 활성모드로 전환하는 단계는
    상기 무선전력 수신기의 화면 표시부를 활성화하는 단계인 무선전력 송신 제어 방법.
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