KR20190026559A - 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법 - Google Patents

무선 충전 장치 및 무선 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 쌍의 코일을 포함하는 무선 충전 모듈을 효과적으로 이용할 수 있는 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법에 관한 것이다. 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따르면, 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 판형 코일; 상기 코일에 대한 전력의 공급을 제어하는 제어부; 및 상기 코일 및 상기 제어부를 감싸며 서로 결합되는 한 쌍의 하우징을 포함하는, 무선 충전 장치가 개시된다.

Description

무선 충전 장치 및 무선 충전 방법{WIRELESS CHARGING METHOD AND APPARATUS THEREOF}
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 쌍의 코일을 포함하는 무선 충전 모듈을 효과적으로 이용할 수 있는 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법에 관한 것이다.
무선 충전 기술(wireless charging technology)은 전원 코드나 충전용 커넥터를 사용하지 않고 무선으로 배터리의 충전에 필요한 전력을 전송하는 기술이다.
최근 스마트폰 시장의 폭발적인 증가와 더불어, 무선 충전 기술의 이용 확대가 가속화되고 있다. 스마트폰은 사용자가 풍부한 콘텐츠와 멀티미디어를 언제든지 자유롭게 즐길 수 있는 반면, 배터리 용량의 제약으로 사용시간이 짧은 한계가 있다. 스마트폰 시장에서의 무선충전기술은 2010년부터 무선충전대응 스마트폰이 등장한 것을 계기로 상황이 크게 바뀌었으며, 2011년 들어서는 휴대폰 및 스마트폰을 무선으로 충전하는 것을 목적으로 무선 충전 모듈을 탑재하는 제품들이 국내외에서 잇따라 발표되고 있다.
비접촉 방식의 표준 규격의 확대채용을 목표로 하는 WPC(Wireless Power Consoritum)가 2010년 7월에 5W 이하 출력의 기기를 대상으로 한 최초의 표준 사양을 발표한 이후, 이 단체에 가입하는 업체들이 계속해서 늘어나고 있다. 스마트폰 채용으로 시장이 확대되고 있는 무선 충전 기술은 향후 디지털 카메라, 태블릿 PC, 모니터, 디지털 TV 등 출력이 큰 기기로 채용이 확대될 전망이다.
이러한 무선 충전을 가능하게 하는 여러 기술 중에서 제품화, 실용화의 측면에서 우수한 것이 전자기 유도 방식이며, 전자기 유도 방식은 국내특허공개공보 제 2010-0094197호(2010년 8월 26일 공개)에 기재된 바와 같이 여러 번 감은 코일 사이에서 발생하는 전자기적인 에너지 결합을 이용한다.
그러나 이러한 무선 충전 장치를 활용하는 방안에 대해서는 미흡한 점이 있어 아쉬움이 따른다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 명세서에 기재된 실시예의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 실시예의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 소정 대상에 고정되는 브라켓을 포함하여 무선 충전 모듈을 활용할 수 있는 폭을 넓히고자 한다.
또한 실시예들은, 하나 이상의 브라켓을 포함하고, 브라켓이 부착된 소정 대상에 무선 충전 모듈을 고정함으로써 하나의 무선 충전 모듈을 효과적으로 이용하고자 한다.
또한 실시예들은, 사용자로 하여금 이동 시에도 무선 충전을 이용할 수 있는 활용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
또한 실시예들은, 무선 충전 모듈의 상태를 감지하고, 감지된 상태에 따라 충전 효율을 개선하도록 스스로를 제어하는 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법을 제시하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 따르면, 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 판형 코일; 상기 코일에 대한 전력의 공급을 제어하는 제어부; 및 상기 코일 및 상기 제어부를 감싸며 서로 결합되는 한 쌍의 하우징을 포함하는, 무선 충전 장치가 개시된다.
또 다른 실시예에 따르면, 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 판형 코일 및 상기 코일을 감싸며 서로 결합되는 한 쌍의 하우징을 포함하는 무선 충전 장치가 수행하는 무선 충전 방법으로서, 전력을 공급할 방향을 결정하는 단계; 및 결정한 방향의 코일에 대하여 전력을 공급하는 단계를 포함하는, 무선 충전 방법이 개시된다.
전술한 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 소정 대상에 고정되는 브라켓을 포함하여 무선 충전 모듈을 활용할 수 있는 폭을 넓힐 수 있다.
또한 실시예들은, 하나 이상의 브라켓을 포함하고, 브라켓이 부착된 소정 대상에 무선 충전 모듈을 고정함으로써 하나의 무선 충전 모듈을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한 실시예들은, 사용자로 하여금 이동 시에도 무선 충전을 이용할 수 있는 활용할 수 있는 방안을 제시할 수 있다.
또한 실시예들은, 무선 충전 모듈의 상태를 감지하고, 감지된 상태에 따라 충전 효율을 개선하도록 스스로를 제어하는 무선 충전 장치 및 무선 충전 방법을 제시할 수 있다.
개시되는 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 개시되는 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2 및 도 3은 무선 충전 장치의 일 실시예를 도시한 예시도이다.
도 4는 무선 충전 장치가 수행하는 무선 충전 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치(1)의 구성을 도시한 구성도이다.
무선 충전 장치(1)는 전기 에너지를 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하로 전달할 수 있는 장치다. 무선 충전 방식에는 자기유도 방식, 자기공명 방식, 전자기파 방식 등이 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 무선 충전 장치(1)가 전자기 유도 방식을 이용하는 것으로 한정하여 설명하겠다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전자기 유도 방식의 무선 충전 장치(1)는 코일에 유기되는 자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로, 예컨대 무선 충전 장치(1)에 포함된 코일에 흐르는 전류로부터 발생하는 자기장을 이용하여 무선 충전 장치(1)에 포함된 코일에 유도 전류를 흐르게 하여 부하로 에너지를 공급하는 방식이다. 이때 충전 대상은 전력을 저장하는 각종 장치를 포함할 수 있으며, 예를 들어 충전 대상은 휴대폰 배터리를 포함할 수 있다. 한편, 이하에서 코일이라 함은 특별한 설명이 없는 경우 무선 충전 장치(1)에 포함된 코일(120)을 말한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 충전 장치(1)는 충전 모듈(100) 및 브라켓(200)을 포함할 수 있다. 또한 충전 모듈(100)은 제어부(110), 코일(120), 하우징(130), 충전잭(140) 및 케이블(150)을 포함할 수 있고, 브라켓(200)은 충전 모듈용 브라켓(210) 및 충전잭용 브라켓(220)을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 충전 모듈(100)의 전체적인 동작을 제어하는 구성으로서, 프로세서가 장착된 아두이노로 구현될 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(110)는 코일(120)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 제어부(110)와 각각의 코일(120)은 각각의 스위치를 통해 연결될 수 있으며, 제어부(110)는 각각의 스위치를 온(ON) 또는 오프(OFF)시켜 각각의 코일(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
또한, 코일(120)은 전력을 공급받아 자기장을 생성하여 충전 대상에 유도기 전력을 형성할 수 있다. 실시예에 따르면, 코일(120)은 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 판형 코일(121, 122)로 구현될 수 있다. 이때 한 쌍의 코일(121, 122)은 제어부(110)의 양 측면에 각각 배치될 수 있으며, 제어부(110)의 제어에 따라 전력을 공급 받을 수 있다.
또한, 충전 모듈(100)은 한 쌍의 하우징(131, 132)을 포함할 수 있다. 이때, 한 쌍의 하우징(131, 132)은 제어부(110) 및 코일(120)을 실장하며 서로 결합될 수 있다. 하우징(130)은 제어부(110) 및 코일(120)의 형태에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 하우징(130) 및 하우징(130)에 실장되는 제어부(110) 및 코일(120)을 합하여 충전 모듈 본체로 부르기로 한다.
그리고 케이블(150)은 충전 모듈 본체와 충전잭(140)을 연결하며, 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력을 충전 모듈 본체에 포함된 제어부(110) 및 코일(120) 중 적어도 하나로 전달할 수 있다. 여기서 전력 공급 장치는 충전잭(140)에 접속되어 무선 충전 장치(1)에 전력을 공급하는 장치로서, 배터리 형식의 전력 저장 장치로 구현될 수 있다.
한편, 브라켓(200)은 하우징(130)과 결착됨으로써 충전 모듈 본체를 소정 위치에 고정시킬 수 있다. 실시예에 따르면, 브라켓(200)은 이동 수납 수단에 부착되고 하우징(130)과 결착됨으로써, 하우징(130)을 이동 수납 수단에 고정시킬 수 있다.
여기서 이동 수납 수단이란, 가방, 캐리어, 파우치, 핸드백, 백팩 등 명칭을 막론하고, 소정의 소지품이 수납되고, 이동이 가능한 장치를 말한다.
상술한 바와 같이, 브라켓(200)은 충전 모듈용 브라켓(210)과 충전잭용 브라켓(220)을 포함할 수 있다. 충전 모듈용 브라켓(210)과 충전잭용 브라켓(220)은 도 1에 도시된 바와 같이 물리적으로 분리되어 있을 수 있고, 실시예에 따라 하나의 물체로 구현될 수도 있다. 또한, 브라켓(200)과 충전 모듈(100)은 탈착될 수 있다. 즉, 브라켓(200)과 충전 모듈(100)은 탈결착이 가능하도록 구현될 수 있다.
실시예에 따르면, 무선 충전 장치(1)는 하나 이상의 브라켓(200)을 포함할 수 있다. 이때, 하나 이상의 브라켓(200)은 서로 다른 이동 수납 수단에 부착될 수 있으며, 충전 모듈(100)은 각각의 브라켓(200)과 탈결착될 수 있다. 다시 말해, 충전 모듈(100)은 브라켓(200)이 부착된 복수의 이동 수납 수단에 선택적으로 고정될 수 있다. 이를 통해 사용자는 하나의 충전 모듈(100)을 여러 이동 수납 수단에 설치하여 사용할 수 있다는 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
관련하여 도 2를 참고하면, 이동 수납 수단에 부착되는 브라켓(200) 및 브라켓(200)과 결착되는 충전 모듈(100)의 일 실시예를 도시한 예시도이다.
도 2에 도시된 제1면(410) 및 제2면(420)은 이동 수납 수단의 일부분으로서, 제1면(410)은 이동 수납 수단의 외측면을 이루는 구성이며, 제2면(420)은 이동 수납 수단의 내측면을 이루는 구성일 수 있다. 도 2에 따르면, 제1면(410) 및 제2면(420) 사이에 충전 모듈용 브라켓(210) 및 충전잭용 브라켓(220)이 배치되어 있다. 제2면(420)은 내부에 홀(421)을 포함할 수 있고, 실시예에 따르면, 홀(421)은 브라켓(200)의 형태에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
또한 제1면(410)과 제2면(420)은 브라켓(200)을 실장하며 서로 부착될 수 있다. 이때 제2면(420)의 홀(421)을 통해 브라켓(200)의 일부 또는 전부가 노출되고, 노출된 브라켓(200)이 충전 모듈(100)과 결착될 수 있다.
실시예에 따르면, 브라켓(200) 중 충전 모듈용 브라켓(210)의 일면의 일부 또는 전부는 제2면(420)의 홀(421)을 통해 노출되고, 이때, 충전 모듈(100)은 충전 모듈용 브라켓(210)과 결착될 수 있다. 즉, 충전 모듈용 브라켓(210)은 제1면(410)에 부착되되, 충전 모듈(100)과 결착하는 결착면이 홀(421)을 통해 노출되도록 부착될 수 있다. 이때, 한 쌍의 코일(121, 122) 중 브라켓(200)측에 배치되는 코일은 이동 수납 수단의 외측에 배치되게 되므로 외측 코일(121), 브라켓(200)의 반대측에 배치되는 코일은 이동 수납 수단의 내측에 배치되게 되므로 내측 코일(122)이라 한다.
또한, 충전용 브라켓(200)은 제2면(420)으로 덮인 채 노출되지 않을 수 있다. 이때, 충전잭용 브라켓(220)은 자석을 포함할 수 있다. 이 경우, 충전잭(140)은 금속 또는 자석을 포함하여 제2면(420)을 사이에 두고 충전잭용 브라켓(220)에 부착될 수 있다.
또한, 무선 충전 장치(1)는 충전 대상 보관부(310) 및 전력 공급 장치 보관부(320)를 포함할 수 있다. 이때, 충전 대상 보관부(310)는 충전 모듈용 브라켓(210)과 근접하도록 제2면(420)에 부착될 수 있으며, 전력 공급 장치 보관부(320)는 충전잭용 브라켓(220)에 근접하도록 제2면(420)에 부착될 수 있다. 이 경우, 충전 대상 보관부(310)에 충전 대상을 삽입하면 충전 모듈(100)에 의해서 무선 충전이 이루어질 수 있다. 또한, 전력 공급 장치 보관부(320)에 전력 공급 장치를 보관하되 충전잭(140)과 연결한 채 보관하여 충전 모듈(100)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 제1면(410)은 충전 모듈(100)이 발생시키는 자기장이 충전 대상에 전달되는 것을 방해하지 않는 재질로서, 소정 두께의 플라스틱, 가죽, 패브릭 등으로 구현될 수도 있다.
실시예에 따르면, 제1면(410)의 양면 중 이동 수납 수단의 외부를 이루는 외측면에 충전 대상이 근접하여 무선 충전이 이루어질 수 있다. 즉, 사용자는 이동 수납 수단의 외측면에 충전 대상을 근접시켜 무선 충전을 수행할 수 있다. 또한, 사용자는 이동 수납 수단의 내부의 충전 대상 보관부(310)에 충전 대상을 삽입하는 등 충전 모듈(100)에 충전 대상을 근접시켜 무선 충전을 수행할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 이동 중에 충전 대상을 손쉽게 충전할 수 있으며, 이동 수납 수단의 외면에 충전 대상을 올려 놓음으로써 충전 대상을 손쉽게 충전할 수도 있다.
한편, 이하에서는 무선 충전 장치(1)가 충전 대상에 대하여 무선 충전을 수행하는 구체적인 방법을 자세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 제어부(110)는 코일(120)에 대한 전력의 공급을 제어할 수 있다. 이때 제어부(110)는 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 하나에 대하여 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 또한 제어부(110)는 한 쌍의 코일(121,122) 중 어느 하나로의 전력 공급을 차단할 수도 있다. 가령, 제어부(110)는 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 하나에만 전력을 공급하여 전력이 공급된 코일로 하여금 충전을 수행하도록 할 수도 있다. 또한 제어부(110)는 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 하나가 충전을 수행하면, 다른 하나의 코일에 대해 전력을 차단할 수 있다.
이와 관련하여, 무선 충전 장치(1)는 충전 대상이 근접함을 감지하는 근접 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 근접 감지부는 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 방향에 충전 대상이 근접하였는지 감지할 수 있다. 한편 근접 감지부는 물체의 근접을 감지하는 근접센서를 포함할 수도 있다. 이 경우 근접센서는 하우징(131, 132)의 외면에 각각 배치되어 충전 대상의 근접함을 센싱할 수도 있다.
실시예에 따르면, 근접 감지부는 압전센서를 포함할 수 있고, 압전센서는 압전소자를 포함할 수 있다. 이 경우, 충전 대상이 충전 모듈(100)에 근접할 때 압전소자에 가해지는 소정 수치 이상의 압력에 기초하여, 근접 감지부는 충전 대상의 근접을 감지할 수 있다.
또한, 실시예에 따라 근접 감지부가 둘 이상의 압전소자를 포함하는 경우, 둘 이상의 압전소자는 한 쌍의 코일(121, 122) 각각, 또는 한 쌍의 하우징(131, 132) 각각에 배치되어 충전 모듈(100)에 가해지는 압력을 감지함으로써 충전 대상이 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 방향의 코일에 근접하였는지를 감지할 수 있다.
제어부(110)는 충전 대상이 근접한 방향의 코일에 대해서만 전력을 공급하거나, 전력 공급을 유지함으로써 충전 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부(110)는 근접 감지부가 충전 대상의 근접을 감지하면, 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 하나에 대해 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 각각의 코일(121, 122)에 각각의 스위치(미도시)가 연결된 경우, 제어부(110)는 충전을 수행할 코일의 스위치만을 온(ON)시켜 특정 코일에 전력을 공급할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 제어부(110)는 충전 대상이 근접하여, 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 하나의 코일을 통해 충전이 수행되면, 다른 하나의 코일에 대해서 전력을 차단할 수 있다. 예를 들어 모든 코일(121, 122)이 충전을 수행하지 않을 때 각각의 코일(121, 122)에 연결된 각각의 스위치가 온(ON) 상태로 모두 제어부(110)와 연결된 이후, 어느 하나의 코일이 충전을 수행하는 경우, 제어부(110)는 충전을 수행하지 않는 코일의 스위치만을 온(OFF)시켜 특정 코일만 충전을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 무선 충전 장치(1)는 무선 충전 장치(1)의 기울기를 감지하는 기울기 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 기울기 감지부는 충전 모듈 본체에 포함되어 충전 모듈 본체의 기울기를 감지할 수 있다. 이때, 기울기 감지부는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(110)는 기울기 감지부가 감지한 기울기에 대응하여 기 설정된 방향의 코일(120)에 대해 전력을 차단하거나, 기 설정된 방향의 코일(120)에 대해서만 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 충전 모듈(100)이 기울어지면, 아랫쪽 방향의 코일(121)에 대해 전력을 차단하거나, 윗쪽 방향의 코일(122)에 대해서만 전력을 공급할 수 있다.
가령, 도 3을 참고하면, 브라켓(200)에 결착된 충전 모듈(100)이 좌측으로 기울어진 모습과 우측으로 기울어진 모습이 각각 실선과 점선으로 도시되어 있다. 도 3에 따르면, 충전 모듈(100)이 좌측으로 기울어지면, 제어부(110)는 브라켓(200)측의 코일(121)에 대해 전력을 차단하거나, 브라켓(200)의 반대측의 코일(122)에 대해서만 전력을 공급할 수도 있다. 충전 모듈(100)이 우측으로 기울어지면, 제어부(110)는 브라켓(200)의 반대측의 코일(122)에 대해 전력을 차단하거나 브라켓(200)측의 코일(121)에 대해서만 전력을 공급할 수도 있다. 이를 통해 제어부(110)는 충전 모듈(100)의 위쪽에 놓여진 충전 대상을 충전하고, 아래쪽 방향의 코일에 대해서는 충전 수행을 하지 않음으로써, 충전 효율을 높일 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 제어부(110)는 충전 모듈(100)의 기울기가 소정 기울기 이상일 때, 예를 들어 충전 모듈(100)이 지면과 평행할 때를 기준으로 20도 이상 기울어져 있으면 이동 수납 수단의 외측 코일(121), 예를 들어, 제1면(410)측 코일(121)에 대해 전력을 차단하거나 제2면(420)측 코일(122)에 대해서만 전력을 공급할 수 있다. 즉, 이동 수납 수단의 구성 중 지면과 수직인 일면에 충전 모듈(100)이 설치되는 경우, 충전 모듈(100)이 지면과 평행할 때를 기준으로 20도 이상 기울어져 있으면, 이동 수납 수단이 이동 중인 것으로 보고, 이동 수납 수단의 외측 코일(121)에는 전력 공급을 차단하거나 내측 코일(122)에 대해서만 전력을 공급함으로써 충전 효율을 높일 수 있다.
무선 충전 장치가 이동 수납 수단 예를 들어 핸드백에 설치된 경우, 사람이 핸드백을 들고 이동하는 경우 핸드백에 설치된 무선 충전 장치의 기울기는 지면에 대해 일정수준 이상 기울어지게 된다. 무선 충전 장치의 기울기가 일정수준 이상 기울어지게 되면 제어부(110)는 핸드백이 이동 중인 것으로 보고, 핸드백 내부의 충전 대상을 충전하는 내측 코일(122)에는 전력을 공급 또는 전력 공급을 지속시켜 충전 대상에 대한 무선 충전을 수행하고, 핸드백의 외면에 배치되는 충전 대상을 충전하는 외측 코일(121)에는 전력 공급을 차단 또는 전력을 공급하지 않음으로써 충전 효율을 높일 수 있다.본 발명의 실시예에 따르면 위에서 설명한 반대의 케이스에도 적용이 가능하다. 전력 제어의 판단 기준이 되는 충전 모듈(100)의 기울기와 그에 대응하는 전력 공급의 제어는 설정에 따라 변경될 수 있다.
실시예에 따르면, 제어부(110)는 기울기 감지부가 감지한 기울기의 변화 지속 시간을 측정할 수 있다. 제어부(110)는 측정된 기울기 변화의 지속 시간이 소정 수치 이상이면, 기 설정된 방향의 코일(120)에 대해 전력을 공급할 수 있다.
무선 충전 장치가 이동 수납 수단 예를 들어 가방에 설치된 경우, 사람이 가방을 들고 이동하는 경우 가방안에 설치된 무선 충전 장치의 기울기는 가방의 흔들림으로 인해 지속적으로 변화하게 된다. 제어부(110)는 기울기가 지속적으로 변화하는 경우, 이동 수납 수단의 외측 코일(121), 예를 들어, 제1면(410)측 코일(121)에 대해 전력을 차단하거나, 제2면(420)측 코일(122)에만 전력을 공급할 수 있다. 이동 수납 수단의 기울기가 일정 정도 시간 이상 지속적으로 변화하면, 이동 수납 수단이 이동 중인 것으로 보고, 제어부(110)는 가방 내부의 충전 대상을 충전하는 내측 코일(122)에는 전력을 공급 또는 전력 공급을 지속시켜 충전 대상에 대한 무선 충전을 수행하고, 가방의 외면에 배치되는 충전 대상을 충전하는 외측 코일(121)에는 전력 공급을 차단 또는 전력을 공급하지 않음으로써 충전 효율을 높일 수 있다.
한편, 무선 충전 장치(1)는 제어부(110)가 전력을 공급하는 방향을 표시하는 표시부(160)를 더 포함할 수 있다. 이때 표시부(160)는 LED 램프, 디스플레이 패널 등을 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, 표시부(160)의 일 실시예가 도시되어 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 모듈(100)이 좌측으로 기울어지면, 제어부(110)는 지면에 대해 윗쪽 방향의 표시부(160)를 점등하여 충전이 가능한 방향임을 표시할 수 있다. 또한, 충전 모듈(100)이 우측으로 기울어지면, 제어부(110)는 지면에 대해 아랫쪽 방향의 표시부(160)를 소등하여 충전이 불가능한 방향임을 표시할 수 있다.
실시예에 따라 무선 충전 장치(1)는 표시부(160)를 둘 이상 포함할 수 있다. 이때, 둘 이상의 표시부(160)는 충전 모듈 본체의 양 면에 각각 부착되어 충전 가능한 방향을 표시할 수 있다. 가령 표시부(160)는 한 쌍의 하우징(131, 132)의 외면에 부착될 수 있다.
또한 둘 이상의 표시부(160)는 충전 모듈 본체와 브라켓(210)에 각각 부착될 수 있다. 가령, 브라켓(210)과 결착되지 않는 쪽의 하우징(131)의 외면과, 충전 모듈용 브라켓(210)의 결착면과 반대 측면에 부착될 수 있다. 실시예에 따르면, 충전 모듈용 브라켓(210)에 부착된 표시부(160)는 이동 수납 수단의 제1면(410)에 구비된 홀을 통해 이동 수납 수단의 외부로 노출되어, 이동 수납 수단의 외부에서 충전이 가능한 방향을 식별하게 할 수 있다.
실시예에 따르면, 표시부(160)는 LED 램프를 포함할 수 있다.
다음으로 도 4는 실시예에 따른 무선 충전 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 실시예에 따른 무선 충전 방법은 도 1 내지 도 3에 도시된 무선 충전 장치(1)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 3에 도시된 무선 충전 장치(1)에 관하여 이상에서 기술한 내용은 도 4에 도시된 실시예에 따른 무선 충전 방법에도 적용될 수 있다.
도 4에 따르면, 무선 충전 장치(1)는 전력을 차단할 방향을 결정하고(S41), 결정한 방향의 코일에 대하여 전력을 차단할 수 있다(S42).
이때, 무선 충전 장치(1)는 한 쌍의 코일(121, 122) 중 어느 하나가 충전을 수행하면, 다른 하나의 코일을 전력을 차단할 코일로 결정하고, 전력을 차단할 수 있다.
또한, 무선 충전 장치(1)는 무선 충전 장치(1)의 기울기를 감지하고, 감지한 기울기에 기초하여 전력을 차단할 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(1)가 기울어짐에 따라 지면을 기준으로 아랫쪽 방향의 코일에 대하여 전력을 차단할 수 있다.
그리고 무선 충전 장치(1)는 무선 충전 장치(1)의 기울기의 시간에 따른 변화량을 연산하고, 연산한 변화량에 따라 전력을 차단할 방향을 결정할 수 있다. 가령, 기울기의 시간에 따른 변화량이 소정 수치 이상 변화하거나 연속적으로 변화하거나 주기적으로 변화하는 것으로 연산되면, 이동 수납 수단의 외측 코일(121), 예를 들어, 제1면(410)측 코일(121)에 대해 전력을 차단할 수 있다.
또한, 무선 충전 장치(1)는 결정한 방향의 코일에 대하여 전력을 차단하면 (S42), 전력이 차단된 방향의 표시부(160)를 소등할 수 있다.
이상의 실시예들에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.
구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.
뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
실시예에 따른 무선 충전 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이때, 명령어 및 데이터는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터 기록 매체일 수 있는데, 컴퓨터 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 기록 매체는 HDD 및 SSD 등과 같은 마그네틱 저장 매체, CD, DVD 및 블루레이 디스크 등과 같은 광학적 기록 매체, 또는 네트워크를 통해 접근 가능한 서버에 포함되는 메모리일 수 있다.
또한 실시예에 따른 무선 충전 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램(또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다.
따라서 실시예에 따른 무선 충전 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.
여기서 프로세서는 컴퓨팅 장치 내에서 명령어를 처리할 수 있는데, 이런 명령어로는, 예컨대 고속 인터페이스에 접속된 디스플레이처럼 외부 입력, 출력 장치상에 GUI(Graphic User Interface)를 제공하기 위한 그래픽 정보를 표시하기 위해 메모리나 저장 장치에 저장된 명령어를 들 수 있다. 다른 실시예로서, 다수의 프로세서 및(또는) 다수의 버스가 적절히 다수의 메모리 및 메모리 형태와 함께 이용될 수 있다. 또한 프로세서는 독립적인 다수의 아날로그 및(또는) 디지털 프로세서를 포함하는 칩들이 이루는 칩셋으로 구현될 수 있다.
또한 메모리는 컴퓨팅 장치 내에서 정보를 저장한다. 일례로, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 또한 메모리는 예컨대, 자기 혹은 광 디스크와 같이 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
그리고 저장장치는 컴퓨팅 장치에게 대용량의 저장공간을 제공할 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능한 매체이거나 이런 매체를 포함하는 구성일 수 있으며, 예를 들어 SAN(Storage Area Network) 내의 장치들이나 다른 구성도 포함할 수 있고, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치, 혹은 테이프 장치, 플래시 메모리, 그와 유사한 다른 반도체 메모리 장치 혹은 장치 어레이일 수 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호 받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 무선 충전 장치
100: 충전 모듈 110: 제어부
120: 코일 130: 하우징
140: 충전잭 150: 케이블
200: 브라켓 210: 충전 모듈용 브라켓
220: 충전잭용 브라켓

Claims (1)

  1. 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 판형 코일;
    상기 코일을 실장하며 서로 결합되는 한 쌍의 하우징;
    이동 수납 수단의 외측면 및 내측면 사이에 실장되고, 상기 이동 수납 수단의 내측면에 형성된 홀을 통해 적어도 일부가 노출되며, 노출된 적어도 일부가 상기 하우징과 착탈 가능하도록 결착되는 브라켓;
    상기 하우징의 기울기를 감지하는 기울기 감지부;
    상기 한 쌍의 판형 코일에 대한 전력의 공급을 제어하는 제어부;
    상기 하우징의 일면 중 상기 브라켓과의 결착면의 반대측에 설치되어, 설치방향측의 충전가능여부를 알리는 제1 표시부; 및
    상기 이동 수납 수단의 외측면에 형성된 홀을 통해 적어도 일부가 노출되고,상기 브라켓의 일면 중 상기 하우징의 일면과의 결착면의 반대측에 설치되어 설치방향측의 충전가능여부를 알리는 제2 표시부를 포함하고,
    상기 한 쌍의 판형 코일 중 상기 브라켓 측에 배치된 제1 코일은 상기 이동 수납 수단의 내부 수납공간에 배치되는 충전 대상을 충전하며, 상기 제1 코일과 대향하는 제2 코일은 상기 이동 수납 수단의 외측면에 배치되는 충전 대상을 충전하고,
    상기 제어부는
    상기 이동 수납 수단의 흔들림으로 상기 하우징의 기울기가 지속적으로 변화하는 경우, 상기 하우징의 기울기의 변화의 지속 시간을 측정하고, 측정된 상기 하우징의 기울기의 변화의 지속시간이 기 설정된 수치 이상이면, 상기 이동 수납 수단이 이동중인 것으로 판단하고,
    상기 이동 수납 수단이 이동중인 것으로 판단되면, 상기 한 쌍의 판형 코일 중 상기 브라켓 측에 배치된 상기 제1 코일만 충전을 수행하도록 하는 무선 충전 장치.
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