KR20190047776A

KR20190047776A - 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법

Info

Publication number: KR20190047776A
Application number: KR1020170142009A
Authority: KR
Inventors: 한장순; 강대길
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-05-09
Also published as: KR102513967B1

Abstract

본 발명은 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법을 제안한다. 운전 중 차량용 무선 충전 장치를 사용하는 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치로 표시하여 운전자가 운전 중에도 단말기의 충전 상태 또는 단말기의 위치 변경으로 인한 충전 끊김 상태를 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 이에 따라 운전자의 주행 안전을 높일 수 있으며, 단말기가 충전 모드로 진입하지 않은 경우에도 단말기의 위치 정렬을 유도하여 단말기의 충전 효율을 높일 수 있게 된다.

Description

무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법{WIRELESS CHARING APPARATUS AND VEHICLE COMPRISING THE SAME, DISPLAY METHOD FOR WIRELESS CHARING APPARATUS}

본 발명은 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 관한 것이다.

스마트폰, 내비게이션, 블랙박스, 하이패스 등을 포함하는 차량용 외부 단말기의 사용이 증가함에 따라, 차량의 전원을 이용하여 다양한 종류의 단말기를 충전할 수 있는 충전 장치가 개발되었다.

보편화된 충전 장치는 유선 방식의 충전 장치로, 차량과 단말기가 케이블에 의해 연결되면 케이블을 통해 충전을 위한 전력을 단말기에 공급하였다.

이러한 유선 방식의 충전 장치는, 사용자가 손으로 단말기를 케이블을 통해 연결해야 하는 불편함이 있었고, 유선으로 인해 공간의 제약이 있는 등 많은 불편함이 존재하였다.

이에, 최근에는 선을 필요로 하지 않는 무선 방식의 충전 장치가 개발되고 있다.

무선 충전 방식은 전자기 유도 현상을 이용한 전자기 유도식과 송수신단에 동일한 주파수로 전력을 보내는 자기 공명식이 있다. 무선 충전 방식 중 전자기 유도식은 내부에 코일을 포함하고 있는 충전 패드에 전원을 인가하고, 충전 패드 내부에 있는 코일에서 발생되는 전자기장으로 인하여 단말기에 포함된 코일에 발생되는 유도 전류를 이용하여 배터리를 충전하는 방식이다. 따라서 전자기 유도식 충전 방식에서는 충전 패드 위에 올려진 단말기의 위치가 매우 중요하다.

운전자가 단말기를 충전하기 위하여 무선 충전 장치 위에 단말기를 올려 놓은 경우, 운전 중 엔진 떨림이나 도로 진동 또는 차량의 회전에 의한 관성 및 원심력에 의해 단말기의 위치가 변경될 수 있다. 단말기의 위치가 변경되면 무선 충전 장치 내부의 코일과 단말기의 코일의 위치가 어긋나 충전이 끊어지고, 운전자는 이를 인지하기 어렵다.

본 발명의 일 측면은, 운전 중 운전자에게 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치로 알려줄 수 있는 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면은 차량용 배터리를 이용하여 단말기를 충전하는 무선 충전 장치에 있어서, 단말기가 놓이는 충전 패드; 충전 패드의 내부에 마련되고, 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일; 충전 패드의 상면에 단말기가 있는지를 검출하는 검출부; 단말기가 충전 패드의 상면에 있는 경우, 단말기의 충전 상태를 표시하도록 차량용 표시 장치를 제어하는 제어부;를 포함한다.

검출부는, 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 이용하여 단말기의 존재를 검출한다.

제어부는, 검출부에서 검출된 전류 크기를 모니터링하여 단말기의 존재를 판단한다.

또한, 제어부는, 충전 패드의 상면에 단말기가 존재하는 경우에만, 단말기의 충전 상태를 표시한다.

또한, 제어부는, 단말기의 충전 상태를 모드별로 표시한다.

모드는, 단말기가 충전 패드의 상면에 있고 단말기가 충전 모드인 경우, 단말기가 충전 중임을 안내하는 메시지를 표시하는 제1모드; 단말기가 충전 패드의 상면에 있으나 단말기가 충전 모드가 아닌 경우, 단말기의 위치 정렬을 안내하는 메시지를 표시하는 제2모드;를 포함한다.

제2모드는, 단말기의 충전 중에 단말기의 위치 변경으로 단말기의 충전 모드가 해제된 상태를 표시한다.

또한, 제어부는, 단말기의 충전 중에 주기적으로 핑 통신을 수행하여 단말기의 존재를 판단한다.

차량용 표시 장치는, 클러스터 또는 AVN 장치를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 의한 무선 충전 장치는, WPC(Wireless Personal Communication)/ CDMACDMA(Code Devision Multiple Access)/ LTE(Long Term Evolution) 주파수만 통과시키는 필터부;를 더 포함한다.

그리고, 본 발명의 다른 측면에 의한 무선 충전 장치는, 단말기가 놓이는 충전 패드; 충전 패드의 내부에 마련되고, 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일; 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 모니터링하여 충전 패드에 놓인 단말기의 위치를 검출하는 검출부; 검출부에서 검출된 전류의 크기에 따라 단말기의 위치를 판단하고, 단말기의 위치에 따라 단말기의 충전 상태를 모드별로 표시하도록 차량용 표시 장치를 제어하는 제어부;를 포함한다.

제어부는, 전류의 크기가 소정 값 이상이면, 단말기의 위치가 충전 코일에 정렬되었다고 판단하고 단말기가 충전 중임을 표시하는 제1모드를 포함하고, 전류의 크기가 소정 값 미만이면, 단말기의 위치가 충전 코일에서 벗어났다고 판단하고 단말기의 위치 정렬 안내를 표시하는 제2모드를 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 측면에 의한 차량은, 단말기가 놓이는 충전 패드; 충전 패드의 내부에 마련되고, 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일; 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 이용하여 충전 패드에 놓인 단말기의 위치를 검출하는 검출부; 검출부에서 검출된 전류의 크기에 따라 단말기의 위치를 판단하고, 단말기의 위치에 따라 단말기의 충전 상태를 모드별로 표시하록 차량용 표시 장치를 제어하는 제어부;를 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 측면은 차량용 배터리를 이용하여 단말기를 충전하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 있어서, 무선 충전 장치의 충전 패드 상면에 놓인 단말기의 존재를 검출하고; 단말기의 존재가 검출되면, 기 단말기의 충전을 시작하고; 충전 중에 핑 통신을 수행하여 핑 신호의 응답을 판단하고; 핑 신호의 응답이 있으면, 단말기의 충전을 계속하면서 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치를 통해 표시하는 것;을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법은, 핑 신호의 응답이 없으면, 단말기의 통신 에너지를 모니터링하여 단말기의 존재를 검출하고; 단말기의 존재가 검출되면, 단말기의 위치 정렬을 안내하는 메시지를 차량용 표시 장치를 통해 표시하는 것;을 더 포함한다.

그리고, 본 발명의 다른 측면은 차량용 배터리를 이용하여 단말기를 충전하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 있어서, 무선 충전 장치의 위에 단말기가 있는지를 검출하고; 무선 충전 장치의 위에 단말기가 있으면, 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 모니터링하고; 모니터링한 전류의 크기에 따라 단말기의 위치를 판단하고; 단말기의 위치에 따라 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치를 통해 표시하는 것;을 포함하고, 단말기의 충전 상태를 판단하는 것은, 모니터링한 전류의 크기가 소정 값 이상이면, 단말기가 충전 중임을 표시하고; 모니터링한 전류의 크기가 소정 값 미만이면, 단말기의 위치 정렬 안내를 표시하는 것;을 더 포함한다.

본 발명의 일 측면에 의한 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 의하면, 운전 중 차량용 무선 충전 장치를 사용하는 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치로 표시하여 운전자가 운전 중에도 단말기의 충전 상태 또는 단말기의 위치 변경으로 인한 충전 끊김 상태를 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 이에 따라 운전자의 주행 안전을 높일 수 있으며, 단말기가 충전 모드로 진입하지 않은 경우에도 단말기의 위치 정렬을 유도하여 단말기의 충전 효율을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 무선 충전 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 무선 충전 장치에 단말기를 올려 놓은 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 제어 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 모드별 충전 상태를 표시한 도표이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 위에 단말기가 놓여진 상태의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 대한 표시 장치의 안내 메시지를 표시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 위에 단말기가 놓여진 상태의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 대한 표시 장치의 안내 메시지를 표시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법을 설명하는 동작 순서도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 개시된 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 외관을 도시한 도면이다.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10), 차체(10) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(14), 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(16), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(18), 차량(1)을 이동시키는 차륜(21, 22), 차륜(21, 22)을 회전시키는 구동 장치(30)를 포함할 수 있다.

도어(14)는 차체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(14)는 도어 시건 장치(15)를 이용하여 잠금/해제할 수 있다. 도어 시건 장치(15)의 잠금/해제는 운전자가 차량(1)에 접근하여 도어 시건 장치(15)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 차량(1)으로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다.

전면 유리(16)는 차체(10)의 전방 상측에 마련되어 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)로 구현될 수 있다.

또한, 사이드 미러(18)는 차체(10)의 좌측 및 우측에 마련되며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.

이외에도 차량(1)은 차체(10)의 상면에 안테나(20)를 포함할 수 있다.

안테나(20)는 텔레매틱스와 DMB, 디지털 TV, GPS 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 안테나이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 안테나일 수 있다.

차륜(21, 22)은 차체(10)의 전방에 마련되는 전륜(21), 차체(10)의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 구동 장치(30)는 차체(10)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(21) 또는 후륜(22)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(30)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 배터리(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 EV(Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle) 또는 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)와 같은 전기 차량을 적용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.

도 2에서, 차량(1)의 내부에는 탑승자가 착석하기 위한 좌석(51, 52), 탑승자 중 운전자가 착석하는 운전석(51)에 마련된 스티어링 휠(62), 스티어링 휠(62)로부터 차체(10)의 전방을 향해 마련되고, 차량(1)의 동작 정보를 표시하는 클러스터(Cluster, 61) 및 클러스터(61)와 연결되어 차량(10)을 조작하기 위한 각종 기기가 설치되는 대시 보드(Dashboard, 60)를 포함할 수 있다.

구체적으로 대시 보드(60)는 전면 유리(16)의 하부로부터 좌석(51, 52)을 향하여 돌출되게 마련되며, 운전자가 전방을 주시한 상태로 대시 보드(60)에 설치된 각종 기기를 조작할 수 있도록 한다.

일 예로 대시 보드(60)에 마련된 각종 기기는 대시 보드(60)의 중앙 영역인 센터페시아(Center Fascia)에 AVN 장치(80), AVN 장치(80)의 터치 스크린(81)의 측면에 마련된 공조 장치(미도시)의 통풍구(91) 및 AVN 장치(80)의 하단에 마련된 각종 입력 장치(100) 등을 포함할 수 있다.

AVN 장치(Audio Video Navigation, 80)는 탑승자의 조작에 따라 오디오 기능, 비디오 기능 및 내비게이션 기능을 수행할 수 있는 장치로서, 전기 자동차(1)의 전반을 제어하는 제어부, 즉 헤드 유닛(Head Unit)과 연결된다.

AVN 장치(80)는 둘 이상의 기능을 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 오디오를 온 시켜 CD 또는 USB에 기록된 음악을 재생시킴과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수 있고, 비디오를 온 시켜 DMB 영상을 표시함과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수도 있다.

AVN 장치(80)는 터치 스크린(81)을 통해 오디오 기능과 관련된 화면, 비디오 기능과 관련된 화면 또는 내비게이션 기능과 관련된 화면을 표시한다. 일 예에 따른 터치 스크린(81)은 차량(1)의 충전 상태를 표시할 수 있다.

터치 스크린(81)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 구현될 수 있으며, 화면 표시 기능 및 지시나 명령의 입력 기능을 수행할 수 있다.

터치 스크린(81)은 AVN 장치(80)을 구동 및 제어하기 위한 운영 체계(OS, operation system), AVN 장치(80)에서 실행 중인 애플리케이션(application)에 따라 소정의 화상을 포함하는 화면을 외부로 출력하거나 또는 지시나 명령을 입력 받을 수 있다.

터치 스크린(81)은 실행 중인 애플리케이션에 따라서 기본 화면을 표시할 수 있다. 기본 화면은 터치 조작이 수행되지 않는 경우 터치 스크린(81)이 표시하는 화면을 의미한다.

터치 스크린(81)은 상황에 따라서 터치 조작 화면을 표시할 수도 있다. 터치 조작 화면은 사용자로부터 터치 조작을 입력 받을 수 있는 화면을 의미한다.

터치 스크린(81)의 입력 방식은 사용자의 터치 조작을 감지하는 저항식 터치 스크린 방식, 정전 용량 커플링 효과를 이용하여 사용자의 터치 조작을 감지하는 정전식 터치 스크린 방식, 적외선을 이용하는 광학식 터치 스크린 방식이나 초음파를 이용하는 초음파 터치 스크린 방식을 이용한 것일 수도 있다. 이외에도 다양한 입력 방식을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

이러한 터치 스크린(81)은 차량(1)에 마련된 AVN 장치(80)와 사용자 간에 상호 작용이 가능하도록 하는 장치로, 터치 인터렉션 등을 이용하여 사용자 명령을 입력 받고, 터치 스크린(81) 상에 표시되는 문자나 메뉴가 선택됨으로써 사용자 명령을 입력 받는 장치이다.

여기서, AVN 장치(80)는 내비게이션 단말 또는 디스플레이 장치로 지칭될 수 있으며, 그 밖에 당업자들에게 사용되는 다양한 용어로 지칭될 수 있다.

또한, AVN 장치(80)는 USB(Universal Serial Bus) 포트 등을 장착하여 스마트폰, PMP(Portable Multimedia Player), MP3(MPEG Audio Layer-3) 플레이어, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 통신 단말기와 연결되며 오디오 및 비디오 파일을 재생시킬 수도 있다.

대시 보드(60)에서 터치 스크린(81)의 양 측면에는 공조 장치(도 3의 90)의 통풍구(91)가 마련될 수 있다. 공조 장치(90)는 차량(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다.

예를 들어, 공조 장치(90)는 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(91)를 통해 배출하여 차량(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 공조 장치(90)는 탑승자가 차량(1)의 탑승 전, 차체(10)의 내부 온도를 조절하도록 동작할 수 있다.

한편, 차량(1)의 내부는 좌석(51, 52) 사이에 위치한 센터 콘솔(110) 및 센터 콘솔(110)과 연결된 트레이(112)를 포함한다. 센터 콘솔(110)은 기어 레버(111) 및 죠그 셔틀 타입 또는 키 타입의 각종 입력 버튼(113) 등을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.

일 실시예에 의하면, 센터페시아 아래 센터 콘솔(110)에는 차량용 배터리(미도시)의 전원을 공급받아 차량용 외부 단말기(300; 이하, ‘단말기’라 한다, 도 4 참조)를 무선으로 충전하는 무선 충전 장치(200)가 설치될 수 있다.

무선 충전 장치(200)에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 무선 충전 장치의 외관을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 무선 충전 장치에 단말기를 올려 놓은 상태를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4에서, 무선 충전 장치(200)는 센터페시아의 아래 센터 콘솔(110)에 함몰되어 안착부가 형성되는 본체(210)를 포함할 수 있다. 본체(210)는 차량(1)이 주행 중인 상태에서도 단말기(300)가 안전하게 수납될 수 있도록 오목한 형상으로 구현될 수 있다.

이러한 본체(210)는 바닥면을 형성하고 충전 가능한 단말기(300)가 안착되는 충전 패드(211)와, 충전 패드(211)의 하측 내부에 매립 설치된 코일부(220)를 더 포함할 수 있다.

충전 패드(211)는 사용자(탑승자)가 단말기(300)를 무선 충전 하려는 경우, 단말기(300)가 놓이는 부분으로서, 단말기(300)가 안전하게 위치할 수 있도록 미끌림 방지 재질이 포함될 수 있다. 또한, 형상에 따라 다양한 음각 및 패턴이 포함될 수 있으며 트레이(Tray) 재질에 따라 형상이 변경될 수도 있다.

코일부(220)는 제1코일(221)과, 제1코일(221)의 일 측에 마련된 제2코일(222)을 포함할 수 있다.

제1 및 제2코일(221, 222)은 양단에 한 쌍의 연결 단자를 가지며, 권선(winding wire)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 복수 회 감겨 형성될 수 있다.

제1 및 제2코일(221, 222)은 원형, 타원형 또는 사각형의 평판 형상으로 형성될 수 있다. 권선은 구리 등의 전기 전도성이 높은 금속 재질일 수 있다.

제1 및 제2코일(221, 222)은 동일한 평면 상에 나란히 배치되거나, 적어도 일부가 서로 중첩되어 배치될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 코일부(220)의 코일(221, 222)은 두 개이나, 설계자의 설계에 따라 하나 또는 세 개 이상의 코일을 포함할 수 있다.

이러한 코일부(120)의 코일(221, 222)은 전류가 흐를 때 전자기장을 발생시킨다. 즉, 코일부(220)의 제1코일(221)과 제2코일(222)은 차량용 배터리(미도시)로부터 전원을 공급받아 자기장, 전기장 및/또는 전자기장을 발생시킬 수 있다.

일 실시예에 의하면, 무선 충전 장치(200)를 센터페시아의 아래 센터 콘솔(110)에 위치한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 탑승자(운전자)가 단말기(300)를 거치하기 쉬운 영역이라면 차량(1) 내부 어디에도 마련될 수 있으며, 제한은 없다.

단말기(300)는 휴대 가능하며, 배터리가 내장되어 있어 외부 전원에 연결되어 있지 않더라도 동작하는 모든 전자 장치를 포함할 수 있다.

예를 들어, 단말기(300)는 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰, 내비게이션, 블랙박스, 하이패스 등의 차량용 외부 기기를 포함할 수 있으며, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수도 있다.

이러한 단말기(300)는 유선 통신을 수행하는 것 이외에도 무선 충전 장치(300)와 데이터를 주고 받는 무선 통신을 수행할 수 있다.

이러한 무선 통신의 일 예로 단말기(300)는 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다. 전력 제어 메시지는 무선 충전 장치(200)로 무선 전력의 전달 개시를 요청하거나 종료하도록 지시하는 데이터일 수 있다. 또한, 전력 제어 메시지는 무선 충전 과정에서 생성되는 무선 전력 신호의 특성, 주파수 대역 또는 채널 코딩 정보를 포함할 수 있다.

또한, 단말기(300)는 무선 충전 장치(200)와 무선 신호를 송수신하는 안테나 및 송신기(Transmitter)를 포함하는 무선 통신 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 단말기(300)는 무선 통신 인터페이스를 통해 출력된 디지털 제어 신호를 아날로그 형태의 무선 신호로 변조하는 신호 변환 모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 제어 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 모드별 충전 상태를 표시한 도표이다.

도 5에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치(200)는 자기장, 전기장 및/또는 전자기장을 통해 탑승자(운전자)의 단말기(300)로 전력을 공급하여 단말기(300)에 포함된 배터리를 충전시킬 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(200)는 자기 유도 방식, 자기 공진 방식 및/또는 전자기파 방식으로 단말기(300)로 전력을 무선으로 공급할 수 있다.

무선 충전 장치(200)는 통신부(250), 제어부(252), 인버터(254), 통신 디모듈레이터(256), 검출부(258), 필터부(260) 및 충전부(262)를 더 포함할 수 있다.

통신부(250)는 차량(1)의 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 이용하여 차량용 표시 장치(95)와 통신할 수 있다. CAN 네트워크는 차량(1)의 전자 장치(Electronic Control Unit, ECU)간의 데이터 전송 및 제어에 사용되는 네트워크 시스템을 의미한다. 구체적으로 CAN 네트워크는 꼬여 있거나 또는 피복에 의해 차폐되어 있는 2가닥 데이터 배선을 통해 데이터를 전송한다. CAN은 마스터/슬레이브 시스템에서 다수의 ECU가 마스터(master) 기능을 수행하는 멀티-마스터(multi-master) 원리에 따라 작동한다.

이외에도, 통신부(250)는 차량(1)의 LIN(Local Interconnect Network), MOST(Media Oriented System Transport), 이더넷(Ethernet), 플렉스레이(Flexray) 등과 같은 차량(1) 내 유선망 또는 블루투스(bluetooth) 등과 같은 무선망을 통해 통신할 수도 있다.

제어부(252)는 차량(1)의 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 이용하여 차량용 표시 장치(95)와 통신할 수 있다.

제어부(252)는 무선 충전 장치(200)의 제반 동작을 제어하는 MCU(Micro controller unit)로서, 무선 충전 장치(200) 내에 내장된 각종 모듈, 기기 등의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 의하면 제어부(252)는 무선 충전 장치(200) 내에 내장된 각종 모듈, 기기 등을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 각 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(252)는 무선 충전 장치(200)를 제어하기 위한 제어 프로그램 및/또는 제어 데이터를 기억하는 메모리와, 메모리에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서 등을 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서는 일체로 마련되거나, 별도로 마련될 수 있다.

메모리는 예를 들어 단말기(300)의 인접 여부를 감지하고, 단말기(300)의 인접이 감지되면 단말기(300)와 통신하고, 단말기(300)가 확인되면 단말기(300)에 무선으로 전력을 공급하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 예를 들어 검출부(258)의 출력 신호, 통신 디모듈레이터(256)의 통신 데이터 등을 임시로 기억할 수 있다.

프로세서는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다.

예를 들어, 프로세서는 검출부(258)의 출력 신호에 따라 단말기(300)의 인접 여부를 판단할 수 있다. 프로세서는 단말기(300)의 인접이 판단되면 핑 신호를 전송하도록 통신 디모듈레이터(256)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 단말기(300)의 인접이 확인되면 프로세서는 단말기(300)로 무선 전력을 공급하도록 충전부(262)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.

이처럼, 제어부(252)는 단말기(300)의 인접 여부를 판단하고, 단말기(300)와 통신하고, 단말기(300)에 무선 전력을 공급하도록 충전부(262)를 제어할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 제어부(252)는 충전부(262)에 전류를 흘릴 수 있도록 단말기(300)의 배터리 충전과 방전 등을 제어 및 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)의 프로세서일 수도 있다.

제어부(252)는 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 제어부(252)는 단말기(300)가 무선 충전 장치(200) 위에 인접해 있는지 여부를 감지하여 단말기(300)의 충전 상태 또는 단말기(300)의 위치 정렬 상태를 모드별로 표시하도록 제어할 수 있다.

먼저, 제어부(252)는 단말기(300)가 무선 충전 장치(200) 위에 있고, 단말기(300)의 충전 모드인 경우에는 단말기(300)가 충전 상태임을 표시하는 제1모드(MODE1, 도 6 참조)로 표시 장치(95)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(252)는 검출부(258)를 통해 검출된 전류의 크기가 3이상이면, ‘단말기 충전 중’이라는 충전 상태 메시지를 표시 장치(95)를 통해 출력할 수 있다.

다음, 제어부(252)는 단말기(300)가 무선 충전 장치(200) 위에 있으나, 단말기(300)의 충전 모드가 해제된 경우에는 단말기(300)의 위치가 변경된 상태임을 표시하는 제2모드(MODE2, 도 6 참조)로 표시 장치(95)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(252)는 검출부(258)를 통해 검출된 전류의 크기가 3~0.5 사이이면, ‘단말기를 무선 충전 장치 중심으로 옮겨 주세요’라는 위치 정렬 안내 메시지를 표시 장치(95)를 통해 출력할 수 있다.

이와 같이, 제어부(252)는 단말기(300)가 충전 모드로 진입하지 않은 경우에도 단말기(300)의 충전 상태 및 단말기(300)의 위치 변경 상태를 표시 장치(95)를 통해 표시해줌으로써 운전자로 하여금 운전 중에도 단말기(300)의 충전 상태 또는 위치 변경 상태를 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 이에 따라 운전자의 주행 안전을 높일 수 있으며, 단말기(300)가 충전 모드로 진입하지 않은 경우에도 단말기(300)의 위치 정렬을 유도할 수 있다.

다음, 제어부(252)는 단말기(300)가 무선 충전 장치(200) 위에 없는 경우에는 검출부(258)를 통해 검출된 전류의 크기가 0.5 이하이므로, 표시 장치(95)를 통해 어떠한 안내 메시지도 출력하지 않는 제3모드(MODE3, 도 6 참조)로 표시 장치(95)를 제어할 수 있다.

이외에도, 제어부(252)는 충전부(262)를 통해 인접한 단말기(300)의 Uplink 신호를 검출하여 단말기(300) 등의 금속 물체가 무선 충전 장치(100)의 위에 인접해 있음을 판단할 수 있다. Uplink 신호는 단말기(300)가 기지국과 통신을 위한 물리 채널을 OPEN 하기 위한 주기적인 요청 신호이다.

이와 같이, 검출된 물리적 신호는 무선 충전 장치(200)에 내장된 통신 디모듈레이터(256; 구체적으로, Digital Tuner)에서 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 주파수 신호를 감지하고, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) Frame을 읽어(Communication Demodulator 수행) 단말기(300)가 무선 충전 장치(200)의 위에 인접해 있음을 판단할 수 있다.

통신 디모듈레이터(256)는 미리 정해진 통신 규약에 따라 디지털 통신 데이터를 아날로그 통신 신호로 변조하는 변조 회로와, 아날로그 통신 신호를 디지털 통신 데이터로 복조하는 복조 회로를 포함할 수 있다.

변조 회로에 의하여 변조된 아날로그 통신 신호는 충전부(262)를 통하여 단말기(300)로 전송되고, 단말기(300)의 안테나에 의하여 수신될 수 있다. 또한, 충전부(262)는 단말기(300)의 안테나에 의하여 전송된 아날로그 통신 신호를 수신할 수 있으며, 복조 회로는 충전부(262)에 의하여 수신된 아날로그 통신 신호를 디지털 통신 데이터로 복조할 수 있다.

특히, 통신 디모듈레이터(256)는 단말기(300)를 검색하기 위한 핑(ping) 신호를 충전부(262)를 통하여 전송할 수 있다. 핑(ping, Packet Internet Grouper)은 인터넷을 통하여 특정 사이트(호스트)를 이용할 수 있는지를 검사하는 컴퓨터 네트워크 도구로 알려져 있다. 또한, 핑 신호는 특정 사이트를 이용할 수 있는지를 검사하기 위한 신호로 알려져 있다.

무선 충전 장치(200)의 핑 신호는 단말기(300)를 검색하기 위한 신호로 이용될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(200)는 단말기(300)를 검색하기 위하여 핑 신호를 무선으로 전송할 수 있으며, 핑 신호를 수신한 단말기(300)는 핑 신호에 응답하여 응답 신호(ACK 신호)를 무선으로 전송할 수 있다. 핑 신호에 대한 응답 신호(ACK 신호)가 수신되면 무선 충전 장치(200)는 단말기(300)와 무선으로 통신하거나 무선으로 단말기(300)에 전력을 공급할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 핑 신호에 대한 응답 신호가 수신되지 않으면 무선 충전 장치(200)는 단말기(300)와 무선으로 통신하거나 무선으로 단말기(300)에 전력을 공급할 수 없음을 확인할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 통신 디모듈레이터(256)를 이용하여 LTE/CDMA/WPC 주파수를 사용하는 단말기(300)가 무선 충전 장치(200) 위에 인접해 있는지 여부를 검색할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 무선 통신의 일 예로 통신 디모듈레이터(256)는 무선 충전 과정에서 생성되는 무선 전력 신호의 특성, 주파수 대역 또는 채널 코딩 정보를 포함할 수 있다.

검출부(258)는 무선 충전 장치(200)의 충전 패드(211) 상면에 단말기(300)가 인접해 있는지 여부를 검출할 수 있다.

검출부(258)는 충전부(262)에 포함된 코일(211, 222)에 흐르는 전류의 변화를 기초로 단말기(300) 등의 금속 물체의 인접 여부를 검출할 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 충전부(262)가 코일(211, 222)을 포함하는 경우, 검출부(258)는 미리 정해진 시간마다 코일(211, 222)에 교류 전압을 공급할 수 있다.

코일(211, 222)은 그 형상에 따라 정해진 인덕턴스를 가질 수 있으며, 코일(211, 222)의 인덕턴스에 따라 교류 전류가 코일(211, 222)에 흐를 수 있다. 또한, 코일(211, 222)에 흐르는 전류로 인하여 코일(211, 222)은 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 제1 자기장(MF1)을 생성할 수 있다.

따라서, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 무선 충전 장치(200)에 단말기(300) 등의 금속 물체가 올려지면 코일(211, 222)에 의하여 생성된 제1자기장이 단말기(300) 등의 금속 물체를 통과할 수 있다. 코일(211, 222)의 제1자기장에 의하여 단말기(300) 등의 금속 물체에는 와전류(eddy current)가 발생할 수 있으며, 와전류로 인하여 단말기(300) 등의 금속 물체는 제2 자기장을 발생할 수 있다. 단말기(300) 등의 금속 물체에 의한 제2 자기장은 코일(211, 222)을 통과할 수 있다.

이처럼, 코일(211, 222)에는 제1 자기장과 제2 자기장이 통과할 수 있으며, 단말기(300) 등의 금속 물체의 감지에 의하여 코일(211, 222)을 통과하는 자기장이 변화할 수 있다.

그 결과, 코일(211, 222)의 인덕턴스가 변화할 수 있으며, 검출부(258)는 코일(211, 222)의 인덕턴스가 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 검출부(258)는 코일(211, 222)과 공진하는 공진 캐패시터를 포함할 수 있으며, 코일(211, 222)의 인덕턴스의 변화로 인하여 코일(211, 222)과 공진 캐패시터 사이에 공진이 발생하지 않으면 검출부(258)는 단말기(300) 등의 금속 물체의 감지를 나타내는 신호를 제어부(252)로 출력할 수 있다.

따라서, 제어부(252)는 검출부(258)의 출력 신호에 따라 단말기(300) 등의 금속 물체의 감지 여부를 판단할 수 있다.

또한, 코일(211, 222)의 인덕턴스의 변화로 인하여 코일(211, 222)에 흐르는 전류가 변화할 수 있다. 검출부(258)는 코일(211, 222)에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류와 코일(211, 222)에 의한 기준 전류를 비교하고, 비교 결과에 대응하는 전기적 신호를 제어부(252)로 출력할 수 있다. 따라서 제어부(252)는 검출부(258)의 출력 신호에 따라 단말기(300) 등의 금속 물체가 무선 충전 장치(100)의 위에 인접해 있음을 판단할 수 있다.

필터부(260)는 WPC(Wireless Personal Communication)/ CDMACDMA(Code Devision Multiple Access)/ LTE(Long Term Evolution) 주파수만 통과시키는 Band Pass Filter로 구성될 수 있다.

충전부(262)는 단말기(300)의 무선 충전을 위하여 자기장, 전기장 및/또는 전자기장을 발생할 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 현상을 이용하여 단말기(300)로 무선 전력을 출력하는 경우, 충전부(262)는 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 교류 자기장을 생성할 수 있다. 또한, 충전부(262)로부터 출력되는 교류 자기장은 단말기(300)의 안테나에 의하여 수신될 수 있다.

충전부(262)는 자기 유도 방식, 자기 공진 방식 및/또는 전자기파 방사 방식 등 다양한 방법으로 단말기(300)의 안테나에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 충전부(262)는 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 교류 자기장을 발생할 수 있으며, 교류 자기장은 단말기(300)의 안테나에 전달될 수 있다. 교류 자기장으로 인하여 단말기(300)의 안테나에는 교류 전류가 유도될 수 있다.

충전부(262)는 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2코일(221, 222)을 포함할 수 있다.

표시 장치(95)는 클러스터(61) 또는 AVN 장치(80)과 같은 차량용 표시 장치로 구현될 수 있으며, 클러스터(61) 또는 AVN 장치(80)의 디스플레이 화면을 통해 단말기(300)의 충전 상태(‘단말기 충전중’이라는 메시지 출력) 또는 단말기(300)의 위치 변경 상태(‘단말기를 무선 충전 장치 중심으로 옮겨 주세요’라는 메시지 출력)를 표시할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 표시 장치(95)는 단말기(300)가 충전 모드로 진입하지 않은 경우에도 단말기(300)의 충전 상태 및 단말기(300)의 위치 변경 상태를 표시할 수 있다.

또한, 표시 장치(95)는 무선 충전 장치(200)의 위에 단말기(300)가 있을 때에만 단말기(300)의 충전 상태를 표시할 수 있으며, 다른 금속 물체가 있을 때에는 안내 문구를 표시하지 않도록 구성할 수 있다.

이외에도, 표시 장치(95)는 디스플레이 화면을 통해 운전자에게 다양한 정보와 엔터테인먼트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(95)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 비디오 파일을 재생하고, 비디오 파일에 포함된 영상을 출력할 수 있다. 또한, 표시 장치(95)는 운전자의 터치 입력을 통하여 운전자로부터 목적지를 입력받고, 입력된 목적지까지의 경로를 표시할 수도 있다.

이하, 무선 충전 장치(200) 위에 놓여지는 단말기(300)의 위치에 따라 표시 장치(95)에서 안내 메시지를 표시하는 방법을 도 7 내지 10을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 위에 단말기가 놓여진 상태의 일 예를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 대한 표시 장치의 안내 메시지를 표시한 도면이다.

도 7에서 보듯이, 단말기(300)는 무선 충전 장치(200)의 위에 정상적으로 위치함을 알 수 있다. 이는 단말기(300)의 충전이 가능한 충전 모드 상태이다.

따라서, 표시 장치(95)는 도 8에 도시된 바와 같이, 클러스터(61)를 통해 단말기(300)가 충전 상태임을 표시하는 ‘단말기 충전중’이라는 메시지를 출력할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 위에 단말기가 놓여진 상태의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 10은 도 9에 대한 표시 장치의 안내 메시지를 표시한 도면이다.

도 9에서 보듯이, 단말기(300)는 무선 충전 장치(200)의 위에 있으나, 무선 충전 장치(200)의 중심에서 벗어나 있음을 알 수 있다. 이는 운전 중 엔진 떨림이나 도로 진동 또는 차량(1)의 회전에 의한 관성 및 원심력에 의해 단말기(300)의 위치가 변경된 상태이다. 단말기(300)의 위치가 변경되면 무선 충전 장치(200) 내부의 코일(211, 222)과 단말기(300)의 코일의 위치가 어긋나 충전이 끊어지는 충전 모드 해제 상태가 된다.

따라서, 표시 장치(95)는 도 10에 도시된 바와 같이, 클러스터(61)를 통해 단말기(300)의 위치가 변경된 상태임을 알리는 ‘단말기를 무선 충전 장치 중심으로 옮겨 주세요’라는 메시지를 표시할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량, 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법을 설명하는 동작 순서도이다.

도 11에서, 차량 시동 후 무선 충전 장치(200)에 전원 온 된다(400).

운전자는 단말기(300)의 충전을 위해 무선 충전 장치(200)의 위에 단말기(300) 등의 금속 물체를 올려놓을 수 있다.

따라서, 무선 충전 장치(200)의 제어부(252)는 무선 충전 장치(200)의 위 즉, 충전 패드(211)의 상면에 물체가 있는지를 검출부(258)를 통해 검출할 수 있다(402).

제어부(252)는 검출 성공인가를 판단하여(404), 검출 성공이 아니면 제어부(252)는 단계 402로 피드백하여 충전 패드(211) 상면의 물체 존재 여부를 계속해서 검출한다.

단계 404의 판단 결과, 검출 성공이면, 제어부(252)는 검출된 물체가 단말기(300)인지를 판단하고(406), 무선 충전 장치(200)와 단말기(300)의 통신 성공 여부를 판단한다(408).

단계 408의 판단 결과, 통신 성공이 아니면 제어부(252)는 단계 402로 피드백하여 충전 패드(211) 상면의 물체 존재 여부를 계속해서 검출한다.

한편, 단계 408의 판단 결과, 통신 성공이면, 제어부(252)는 단말기(300)의 충전을 시작하고, 충전 중에 주기적으로 핑 통신을 수행한다(410).

제어부(252)는 단말기(300)의 충전 중에 핑 신호 응답 여부를 판단하여(412), 핑 신호 응답이 있으면 단말기(300)의 충전을 계속한다(414).

이어서, 제어부(252)는 차량용 표시 장치(95)를 통해 ‘단말기 충전 중’이라는 메시지를 표시하여 운전자로 하여금 단말기(300)가 정상적으로 충전되고 있는 상태임을 확인할 수 있도록 한다(416).

단계 412의 판단 결과, 핑 신호 응답이 없으면, 제어부(252)는 무선 충전 장치(300)의 위 즉, 충전 패드(211)의 상면에 단말기(300)가 있는지 여부를 판단한다(420).

이때, 단말기(300)의 통신 에너지 모니터링으로 단말기(300)가 무선 충전 장치(200)의 위에 있는지 여부를 검출할 수 있다.

단계 420의 판단 결과, 충전 패드(211)의 상면에 단말기(300)가 없으면, 제어부(252)는 단계 402로 피드백하여 충전 패드(211) 상면의 물체 존재 여부를 계속해서 검출한다.

한편, 단계 420의 판단 결과, 충전 패드(211)의 상면에 단말기(300)가 있으면, 제어부(252)는 차량용 표시 장치(95)를 통해 ‘단말기를 무선 충전 장치 중심으로 옮겨 주세요’라는 메시지를 표시하여 운전자로 하여금 단말기(300)의 위치를 정렬할 수 있도록 한다(422).

본 발명의 일 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 차량 61 : 클러스터
80 : AVN 장치 95 : 표시 장치
200 : 무선 충전 장치 211 : 충전 패드
220 : 코일부 221, 222 : 제1 및 제2코일
250 : 통신부 252 : 제어부
256 : 통신 디모듈레이터 258 : 검출부
260 : 필터부 262 : 충전부
300 : 단말기

Claims

차량용 배터리를 이용하여 단말기를 충전하는 무선 충전 장치에 있어서,
상기 단말기가 놓이는 충전 패드;
상기 충전 패드의 내부에 마련되고, 상기 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일;
상기 충전 패드의 상면에 상기 단말기가 있는지를 검출하는 검출부;
상기 단말기가 상기 충전 패드의 상면에 있는 경우, 상기 단말기의 충전 상태를 표시하도록 차량용 표시 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 검출부는,
상기 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 이용하여 상기 단말기의 존재를 검출하는 무선 충전 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출부에서 검출된 전류 크기를 모니터링하여 상기 단말기의 존재를 판단하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 충전 패드의 상면에 상기 단말기가 존재하는 경우에만, 상기 단말기의 충전 상태를 표시하는 무선 충전 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 단말기의 충전 상태를 모드별로 표시하는 무선 충전 장치.
제5항에 있어서,
상기 모드는,
상기 단말기가 상기 충전 패드의 상면에 있고 상기 단말기가 충전 모드인 경우, 상기 단말기가 충전 중임을 안내하는 메시지를 표시하는 제1모드;
상기 단말기가 상기 충전 패드의 상면에 있으나 상기 단말기가 충전 모드가 아닌 경우, 상기 단말기의 위치 정렬을 안내하는 메시지를 표시하는 제2모드;를 포함하는 무선 충전 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2모드는,
상기 단말기의 충전 중에 상기 단말기의 위치 변경으로 상기 단말기의 충전 모드가 해제된 상태를 표시하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 단말기의 충전 중에 주기적으로 핑 통신을 수행하여 상기 단말기의 존재를 판단하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 차량용 표시 장치는,
클러스터 또는 AVN 장치를 포함하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
WPC(Wireless Personal Communication)/ CDMACDMA(Code Devision Multiple Access)/ LTE(Long Term Evolution) 주파수만 통과시키는 필터부;를 더 포함하는 무선 충전 장치.
단말기가 놓이는 충전 패드;
상기 충전 패드의 내부에 마련되고, 상기 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일;
상기 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 모니터링하여 상기 충전 패드에 놓인 상기 단말기의 위치를 검출하는 검출부;
상기 검출부에서 검출된 전류의 크기에 따라 상기 단말기의 위치를 판단하고, 상기 단말기의 위치에 따라 상기 단말기의 충전 상태를 모드별로 표시하도록 차량용 표시 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 무선 충전 장치.
제11에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전류의 크기가 소정 값 이상이면, 상기 단말기의 위치가 상기 충전 코일에 정렬되었다고 판단하고 상기 단말기가 충전 중임을 표시하는 제1모드를 포함하는 무선 충전 장치.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전류의 크기가 상기 소정 값 미만이면, 상기 단말기의 위치가 상기 충전 코일에서 벗어났다고 판단하고 상기 단말기의 위치 정렬 안내를 표시하는 제2모드를 포함하는 무선 충전 장치.
단말기가 놓이는 충전 패드;
상기 충전 패드의 내부에 마련되고, 상기 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일;
상기 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 모니터링하여 상기 충전 패드에 놓인 상기 단말기의 위치를 검출하는 검출부;
상기 검출부에서 검출된 전류의 크기에 따라 상기 단말기의 위치를 판단하고, 상기 단말기의 위치에 따라 상기 단말기의 충전 상태를 모드별로 표시하록 차량용 표시 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 무선 충전 장치를 그 내부에 마련하는 차량.
차량용 배터리를 이용하여 단말기를 충전하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 있어서,
상기 무선 충전 장치의 충전 패드 상면에 놓인 상기 단말기의 존재를 검출하고;
상기 단말기의 존재가 검출되면, 상기 단말기의 충전을 시작하고;
상기 충전 중에 핑 통신을 수행하여 핑 신호의 응답을 판단하고;
상기 핑 신호의 응답이 있으면, 상기 단말기의 충전을 계속하면서 상기 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치를 통해 표시하는 것;을 포함하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법.
제15항에 있어서,
상기 핑 신호의 응답이 없으면, 상기 단말기의 통신 에너지를 모니터링하여 상기 단말기의 존재를 검출하고;
상기 단말기의 존재가 검출되면, 상기 단말기의 위치 정렬을 안내하는 메시지를 상기 차량용 표시 장치를 통해 표시하는 것;을 더 포함하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법.
제15항에 있어서,
상기 단말기의 존재를 검출하는 것은,
상기 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 모니터링하여 상기 단말기의 존재를 검출하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법.
제17항에 있어서,
상기 모니터링한 상기 전류의 크기가 소정 값 이상이면, 상기 단말기의 위치가 상기 충전 코일에 정렬되었다고 판단하고 상기 단말기가 충전 중임을 표시하는 것;을 더 포함하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법.
제18항에 있어서,
상기 모니터링한 상기 전류의 크기가 상기 소정 값 미만이면, 상기 단말기의 위치가 상기 충전 코일에서 벗어났다고 판단하고 상기 단말기의 위치 정렬 안내를 표시하는 것;을 더 포함하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법.
차량용 배터리를 이용하여 단말기를 충전하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법에 있어서,
상기 무선 충전 장치의 위에 상기 단말기가 있는지를 검출하고;
상기 무선 충전 장치의 위에 상기 단말기가 있으면, 상기 단말기의 충전을 위한 전자기장을 발생시키는 충전 코일에 흐르는 전류의 크기를 모니터링하고;
상기 모니터링한 상기 전류의 크기에 따라 상기 단말기의 위치를 판단하고;
상기 단말기의 위치에 따라 상기 단말기의 충전 상태를 차량용 표시 장치를 통해 표시하는 것;을 포함하고,
상기 단말기의 충전 상태를 판단하는 것은,
상기 모니터링한 상기 전류의 크기가 소정 값 이상이면, 상기 단말기가 충전 중임을 표시하고;
상기 모니터링한 상기 전류의 크기가 상기 소정 값 미만이면, 상기 단말기의 위치 정렬 안내를 표시하는 것;을 더 포함하는 무선 충전 장치의 충전 상태 표시 방법.