KR20190124475A

KR20190124475A - 무선 충전 장치 및 이를 이용한 전자 장치 자동 정렬 방법

Info

Publication number: KR20190124475A
Application number: KR1020180048490A
Authority: KR
Inventors: 한상욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-11-05
Also published as: WO2019209043A1

Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 무선 충전 장치에 있어서, 전원 공급 모듈과 상기 전원 공급 모듈로부터 인가되는 전력을 송신 코일을 통해 전자 장치의 수신 코일로 송신하는 무선 전력 송신 모듈과, 상기 전자 장치의 근접 또는 접촉을 감지할 수 있는 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈과, 상기 무선 충전 장치와 접촉된 상기 전자 장치를 이동시키기 위한 복수의 롤러들을 포함하는 정렬 구동 모듈과, 상기 전원 공급 모듈, 무선 전력 송신 모듈, 센서 모듈 및 정렬 구동 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서와, 및 상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고, 상기 메모리는, 상기 프로세서가, 실행시에 상기 센서 모듈로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 상기 복수의 센서들 중 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치를 판단하고, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 다른 실시예가 가능하다.

Description

무선 충전 장치 및 이를 이용한 전자 장치 자동 정렬 방법{A WIRELESS CHARGING APPARATUS AND METHEOD FOR AUTOMATICALLY ALIGNING AN ELELCTRONIC DEVICE USING THERFOR}

본 발명의 다양한 실시예들은 무선 충전 장치 및 이를 이용한 전자 장치 자동 정렬 방법에 관한 것이다.

최근 디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, PDA(personal digital assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer) 등과 같이 이동하면서 통신 및 개인정보 처리가 가능한 휴대 전자 장치가 다양하게 출시되고 있다. 이러한 휴대 전자 장치는 휴대성을 위하여 일반적으로 배터리(battery)를 사용한다. 전자 장치의 배터리는 충전을 필요로 하며, 배터리의 충전 방식은 유선 충전과 무선 충전으로 구분될 수 있다. 예컨대, 전자 장치의 충전에는 전기적 접촉으로 배터리를 충전하는 접촉형 충전 방식(또는 유선 충전)과 전기적 접촉 없이 자기 결합을 이용하여 배터리를 충전하는 무접점 충전 방식(또는 무선 충전)이 사용되고 있다.

무선 충전 방식은 내부에 코일(coil)(이하, 제1 코일)을 포함하는 충전 장치에 전원을 인가하고, 제1 코일에서 발생하는 자기장으로 인하여 전자 장치 또는 배터리에 포함된 코일(이하, 제2 코일)에 발생되는 유도 전류를 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 무선 충전 방식은 자기장을 발생하는 충전 장치 위에 전자 장치를 위치시킴으로써 전자 장치의 배터리를 충전할 수 있다.

이러한 무선 충전 방식은 제1 코일과 제2 코일의 위치 관계에 따라 충전 효율이 달라질 수 있으며, 제1 코일과 제2 코일의 중심이 서로 대응하도록 위치할 때 충전 효율이 가장 좋을 수 있다. 그러나, 충전 장치에 포함되는 제1 코일 또는 전자 장치에 포함되는 제2 코일의 위치는 외부에 노출되지 않으므로, 사용자는 충전 장치의 어느 위치에 전자 장치를 올려 놓아야 충전 효율이 높은지를 정확히 인지하기 어려울 수 있다.

또한, 사용자가 충전 장치 위에 전자 장치를 올려놓아도 무선 충전 장치 또는 전자 장치의 움직임으로 인해, 무선 충전 장치의 제1 코일과 전자 장치의 제2 코일의 정렬 위치가 달라짐에 따라 충전 효율이 저하거나, 간헐적으로 충전이 불가능한 상황이 발행할 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치 및 이를 이용한 전자 장치의 정렬 방법은, 무선 충전의 제1 코일과 전자 장치의 제2 코일의 중심 위치가 서로 대응하도록 전자 장치의 거치 위치를 자동으로 정렬할 수 있는 방안을 제공할 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치는, 전원 공급 모듈과 상기 전원 공급 모듈로부터 인가되는 전력을 송신 코일을 통해 전자 장치의 수신 코일로 송신하는 무선 전력 송신 모듈과 상기 전자 장치의 근접 또는 접촉을 감지할 수 있는 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈과, 상기 무선 충전 장치와 상기 접촉된 전자 장치를 이동시키기 위한 복수의 롤러들을 포함하는 정렬 구동 모듈과, 상기 전원 공급 모듈, 무선 전력 송신 모듈, 센서 모듈 및 정렬 구동 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서와 그리고 상기 프로세서와, 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에 상기 프로세서가, 상기 센서 모듈로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 상기 복수의 센서들 중 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단하고, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 배열 방법은, 상기 무선 충전 장치에 위치하고, 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 상기 복수의 센서들 중 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단하는 동작과, 상기 무선 전자 장치에 포함된 복수의 롤러들 중 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치에 대응하여 복수의 롤러들 중 전자 장치의 접촉 영역에 배치된 적어도 일부 롤러의 위치를 판단하는 동작과, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수에 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 무선 충전 장치 위에 전자 장치 거치 시 무선 충전 장치의 중심으로 전자 장치를 자동으로 정렬하여 무선 충전의 효율을 향상시키고 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 사용자가 전자 장치를 무선 충전 장치의 어느 위치에 놓이는지 여부와 상관없이, 최대 효율을 지원하는 위치에서 무선 충전을 수행할 수 있도록 자동 정렬하여 전자 장치의 안정적인 무선 충전을 지원하고, 전력 낭비를 최소화시킬 수 있다.

도 1은 다양한 실시예들에 따른 무선 장치 장치의 구성을 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치를 도식화한 도면이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 7c는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치를 정렬하는 동작의 예시도이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

다양한 실시예예 따른 무선 충전 장치는, 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치, 송신측 장치로 이해될 수 있으며, 전자 장치는 무선 충전 장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 수신 코일을 포함하는 전자 장치, 무선 전력 수신 장치, 수신측 장치로 이해될 수 있다.

도 1은 다양한 실시예들에 다른 무선 충전 장치의 구성을 도시한다.

도 1을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(101)는, 전원 공급 모듈(110), 무선 전력 송신 모듈(120), 센서 모듈(130), 정렬 구동 모듈(140), 프로세서(180) 및 메모리(190)를 포함할 수 있다.

전원 공급 모듈(110)은, 프로세서(150)의 제어 하에, 무선 충전 장치(101)의 구성 요소(예: 무선 전력 송신 모듈(120), 센서 모듈(130), 정렬 구동 모듈(140) 및 프로세서(180) 등)에게 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급 모듈(110)은 커넥터(미도시)와 연결된 유선 케이블을 통해 외부의 전원 소스에서 입력되는 전원을 무선 전력 송신 모듈(120)을 이용하여 전자 장치(무선 전력 수신 장치를 포함)를 무선으로 충전하기 위한 전원 소스로 이용될 수 있다.

무선 전력 송신 모듈(120)은 전원 공급 모듈(110)로부터 인가되는 전류를 송신 코일을 통해 무선으로 전력을 송출할 수 있다. 송신 코일은, 송신 유도 코일, 송신 공진 코일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 송신 코일은 도전성 패턴에 인가된 전류를 이용하여 수신 장치(수신 장치의 수신 코일)에 전류를 유도 시키기 위한 자기장을 발생시킬 수 있다. 도전성 패턴은 입력된 교류 전력을 공진 주파수를 갖는 전자기파로 변환하기 위한 코일 및/또는 커패시터를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 모듈(120)은 송신 코일, 특정 주파수의 전력을 송신하기 위한 주파수 생성기(또는 주파수 변환기), 전원 공급 모듈(110)로부터 수신된 신호를 복조하는 신호 디코더 또는 신호를 증폭하는 증폭기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(101)는, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 장치(101)는 무선 전력 수신 모듈의 종류, 상태, 요구 전력 등에 기반하여 적응적으로 해당 무선 전력 수신 모듈을 위해 사용될 무선 전력 전송 방식을 결정할 수 있다.

일 예를 들어, 무선 전력 전송 방식은, 송신 코일(이하, 제1 코일)에서 자기장을 발생시켜 자기장의 영향으로 수신 코일(이하, 제2 코일)에서 전기 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) 또는/및 PMA(power matters alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

다른 예를 들어, 무선 전력 전송 방식은 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송하는 전자기 공진(electromagnetic resonance) 방식을 사용할 수 있다. 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 AFWP(alliance for wireless power)에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

다른 예를 들어, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신 장치(예: 전자 장치)로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식을 사용할 수도 있다.

센서 모듈(130)은 물체(예: 전자 장치)의 근접 또는 접촉을 감지하는 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 복수의 센서들은 무선 충전 장치(101)의 상부면 중심점을 기준으로 상하 세트, 좌우 세트와 같이 대칭되는 위치에서 한 쌍의 배수들로 구현될 수 있다. 센서 모듈(130)은, 물체의 근접 또는 거리를 측정하는 근접 센서, 초음파를 출력하여 물체에서 반사되는 신호를 측정하여 거리를 측정할 수 있는 초음파 센서, 물체의 무게를 인식하는 하중 인식 센서(또는 무게 측정 센서), 빛을 감지하는 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서 모듈(130)은 전자 장치의 근접 또는 접촉을 감지하고, 프로세서(180) 및 정렬 구동 모듈(140)의 센싱 정보를 공유할 수 있다.

일 실시예 따른 센서 모듈(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 4 개의 센서(예: 도 2의 a1, a2, a3, a4)를 포함할 수 있다. 4 개의 센서(a1, a2, a3, a4)는 무선 충전 장치(101)의 하우징 상부면 중심점(예: 도 2의 200)을 기준으로 상, 하, 좌, 우 각각 4 개의 방향에 배치되며, 무선 충전 장치(101)와 전자 장치(미도시)가 접촉된 접촉 영역을 확인하기 위해 이용될 수 있다. 센서 모듈(130)은, 4 개의 센서(a1, a2, a3, a4) 중 물체(예: 전자 장치)의 근접 또는 접촉에 의해 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 센싱 정보를 프로세서(180)로 전달할 수 있다. 이하, 센서 모듈(130)에 포함된 4 개의 센서(a1, a2, a3, a4)의 배치 구조는 도 2에서 설명하기로 한다.

정렬 구동 모듈(140)은, 물체(예: 전자 장치)와 접촉하여 전자 장치를 이동시킬 수 있는 롤러(150), 롤러(150)를 구동하기 위한 모터(160) 및 모터를 구동하기 위한 모터 구동부(170)을 포함할 수 있다. 롤러(150)는 센서 모듈(130)에 포함된 센서의 수와 매칭되는 복수의 롤러들(예: 도 2의 b1, b2, b3, b4)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 롤러(150)들은 센서 모듈(130)의 각 센서와 인접한 거리에 배치되며, 하나의 센서와 쌍을 이루도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(101)는 센서가 서로 대향되는 한 쌍(예: 도 2의 a1, a3)으로 구현된 경우, 롤러(150)들은 센서가 배치된 위치에 인접하여 서로 대향되는 한 쌍의 롤러(예: 도 2의 b1, b3)로 구현될 수 있으며, 센서가 두 쌍(예: 도 2의 a1, a3 과, 도 2의 a2, a4)으로 구현된 경우, 롤러(150)들은 두 쌍(예: 도 2의 b1, b5 와, 도 2의 b2, b4)으로 구현될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 롤러(150)는 적어도 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)을 포함할 수 있다. 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)은 무선 충전 장치(101)의 하우징 상부면(도 2의 203)에 각각 노출되며, 무선 충전 장치(101) 상부면(도 2의 203)에 놓여진 물체(예: 전자 장치)과의 마찰력을 이용하여 전자 장치를 이동시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)는 무선 충전 장치(101)의 상부면(도 2의 203) 중심점(예: 도 2의 200)을 기점으로 동일한 이격 간격을 갖도록 4 방향의 테두리에 배치될 수 있다. 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)에 대한 배치 구조는, 도 2에서 구체적으로 설명하기로 한다.

일 실시예에 따른 복수의 롤러(150)들은, 모터(160)와 연결될 수 있다. 모터(160)는 회전력에 의해 모터와 연결된 롤러(150)를 회전시킬 수 있다. 모터(160)는 롤러(150)를 개별적 또는 독립적으로 롤링시키거나, 롤러(150) 2 개를 하나의 쌍으로 롤링시키도록 구현 될 수 있다. 예를 들어, 서로 대향되는 위치에 존재하는 한 쌍의 롤러(b1, b3 또는 b2, b4)는 하나의 모터(160)와 연결되어, 연결된 하나의 모터(160)에 의해 제어되도록 구현될 수 있다. 수평방향으로 롤링되는 2 개의 롤러(예: 도 2의 b1, b3)들은 제1 모터에 연결되고, 수직 방향으로 롤링되는 다른 2 개의 롤러(예: 도 2의 b2, b4)들은 제2 모터에 연결될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 4 개의 롤러(150)들은 4 개의 모터(160)와 각각 연결될 수 있다.

모터 구동부(170)는 적어도 둘 이상의 모터(160)와 연결될 수 있다. 모터 구동부(170)는 프로세서(180)로부터 전달된 모터 제어 데이터를 기반으로 모터(160)를 회전시키는 구동 신호로 변환하고, 구동 신호에 의해 모터(160)의 회전을 제어할 수 있다.

메모리(190)는, 무선 충전 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령(command) 또는 데이터(data)를 저장할 수 있다.

프로세서(180)는, 무선 충전 장치(101)의 전체적인 동작을 제어하고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(180)는, 센서 모듈(130)로부터 수신된 센싱 정보를 기반으로 전자 장치가 인접함을 감지한 센서를 인지하고 복수의 센서 중 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단할 수 있다. 프로세서(180)는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치에 대응하는 전자 장치의 접촉 영역을 확인하고, 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수에 따라 지정된 자동 배열 시퀀스의 동작 순서를 판단할 수 있다. 프로세서(180)는 자동 배열 시퀀스에 포함된 일련의 동작들 중 판단된 동작에 기반하여 복수의 롤러들 중 일부를 선택적으로 구동하여 무선 충전 장치(101)와 접촉된 전자 장치의 중심을 무선 충전 장치(101)의 중심 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 자동 배열 시퀀스는, 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 전자 장치를 이동시키기 위해, 복수의 동작들이 일련의 순서로 나열된 프로세스를 의미한다.

일 실시예에 따른 프로세서(180)는, 자동 배열 시퀀스의 종료 또는 무선 충전 장치(101)의 중심 방향으로 전자 장치(예: 무선 전력 수신 장치)의 중심이 일치되도록 이동 후, 무선 전력 송신 모듈(120)을 제어하여 전자 장치로 무선 전력 신호를 송출하도록 할 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세서(180)는 무선 전력 송신 모듈(120)을 제어하여 디지털 핑(ping) 신호를 송출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(180)는 디지털 핑 신호에 따라 전자 장치(또는 외부 장치)로부터 전달된 반응 신호를 기반으로 충전 효율값을 연산할 수 있다. 프로세서(180)는 충전 효율값이 지정된 임계 값 이하일 경우, 무선 충전 장치(101)와 전자 장치 간의 정렬(align)이 맞지 않다고 판단하고, 센싱 정보를 기반으로 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단하도록 제어할 수 있다. 프로세서(180)는 충전 효율값이 지정된 임계값을 초과하는 경우 무선 충전 장치(101)와 전자 장치 간의 정렬이 맞는다고 판단하여 무선 전력 송신 모듈(120)을 제어하여 충전을 위한 무선 전력 신호를 송출하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 충전 장치(101)의 프로세서(180)는, 디지털 핑 신호에 응답하여 전자 장치로부터 수신된 반응 신호를 기반으로 충전 효율값을 연산하고, 이를 기반으로 전자 장치와의 정렬을 판단할 수 있으나, 전자 장치에 의해 연산된 충전 효율값을 수신하고, 전자 장치로부터 수신된 충전 효율값을 기반으로 전자 장치와의 정렬을 판단할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치를 도식화한 도면이다.

도 2를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(201)(예: 도 1의 무선 충전 장치(101))는, 패드 형태일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 설명의 편의를 위하여 무선 충전 장치(201)가 원형의 패드 형태로 도시하였으나, 다양한 모양의 형태로 구현될 수도 있다.

무선 충전 장치(201)는 도 1의 구성요소(예: 전원 공급 모듈(110), 무선 전력 송신 모듈(120), 센서 모듈(130), 정렬 구동 모듈(140), 프로세서(180) 및 메모리(190))를 실장하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 무선 충전 장치(201)는, 하우징(210)의 상부면(203)에 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)이 노출되어 배치될 수 있다. 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)은 무선 충전 장치(201)의 상부면(203) 중심점(200)을 기점으로 동일한 이격 간격을 갖도록 4 방향의 테두리에 배치될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)은 중심점(200)을 기점으로 제1 기준선(예: x축), 제2 기준선(예: y축)으로 구분하고, 상, 하, 좌, 우 등 지정된 위치에 배치될 수 있으나, 배치 위치는 이에 한정하는 것은 아니다.

일 실시예에 따르면, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4) 중 제1 기준선(예: x축) 방향으로 대향되는 위치에 쌍으로 존재하는 2 개의 롤러들(b2, b3)은 수직 방향으로 롤링되도록 구성될 수 있다, 제2 기준선(예: y축) 방향으로 대향되는 위치에 쌍으로 존재하는 다른 2 개의 롤러들(b1, b4)은 수평 방향으로 롤링되도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)에 인접한 위치 각각에 4 개의 센서들(a1, a2, a3, a4)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 센서들(a1, a2, a3, a4)은 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4) 각각에 인접하여 상부면(203)에 노출되도록 배치될 수 있고, 4 개의 센서들(a1, a2, a3, a4)은 근접 센서, 조도 센서 또는 초음파 센서로 구성될 수 있다. 다른 예를 들어, 4 개의 센서들(a1, a2, a3, a4)은 하우징(210) 내부에 위치하고, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4) 각각 하부에 하중 인식 센서로 오버랩되어 배치될 수도 있다.

4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)은 무선 충전 장치(201) 위에 놓여지는 전자 장치와 마찰력을 위해 고무 재질 또는 미끄럼 방지 재질을 포함하여 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

일 실시예에 따르면, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)은 미구동시 하우징(210) 내부에 각각의 개구부를 갖는 수용 공간(미도시)에 실장될 수 있다. 하우징(210)의 수용공간은, 프로세서(180)의 제어 하에, 탄성적으로 각 롤러((b1, b2, b3, b4)를 업/다운 이동 가능하도록 형성된 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 4 개의 롤러들(b1, b2, b3, b4)은 미 구동 시 하우징(210)의 상부면(203)과 동일 또는 낮은 위치의 수용 공간 내에 실장되고, 롤러들(b1, b2, b3, b4)이 구동 시, 상기 구동부에 의해 하우징(210)의 상부면(203) 높이보다 높은 위치로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(201)는, 프로세서(180)의 제어 하에, 롤러들(b1, b2, b3, b4) 중 구동되는 적어도 하나의 롤러에 한해 제한적으로 하우징(210) 상부면(203)보다 상향되도록 구동부를 제어한 후 롤링되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 무선 충전 장치(201)는 롤러들(b1, b2, b3, b4)중 일부가 구동 시, 구동되지 않은 롤러(b1, b2, b3, 또는 b4 중 적어도 하나)에 의한 마찰을 억제할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101), 도 2의 무선 충전 장치(102))는, 전원 공급 모듈(예: 도 1의 전원 공급 모듈(110)), 상기 전원 공급 모듈(110)로부터 인가되는 전력을 송신 코일을 통해 전자 장치의 수신 코일로 송신하는 무선 전력 송신 모듈(예: 도 1의 무선 전력 송신 모듈(120)), 상기 전자 장치의 근접 또는 접촉을 감지할 수 있는 복수의 센서(예: 도 1의 센서 모듈(130), 도 2의 센서들(a1, a2, a3, a4))들을 포함하는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(130)), 상기 무선 충전 장치(101,201)와 접촉된 전자 장치를 이동시키기 위한 복수의 롤러(예: 도 1의 롤러(150), 도 2의 롤러들(b1, b2, b3, b4))을 포함하는 정렬 구동 모듈(예: 도 1의 정렬 구동 모듈(140)), 상기 전원 공급 모듈(110), 상기 무선 전력 송신 모듈(120), 상기 센서 모듈(130) 및 상기 정렬 구동 모듈(140)과 작동적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(180)), 및 상기 프로세서(180)와 작동적으로 연결된 메모리(예: 도 1의 메모리(190))를 포함하고, 상기 메모리(190)는, 상기 프로세서(180)가, 실행 시에 상기 센서 모듈(130)로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 상기 복수의 센서들 중 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단하고, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치(101,201)의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(180)가, 상기 자동 배열 시퀀스의 종료 또는 상기 무선 충전 장치(101,201)의 중심 방향으로 상기 전자 장치의 중심이 일치되도록 이동 후, 상기 무선 전력 송신 모듈(120)을 제어하여 상기 전자 장치로 무선 전력 신호를 송출하도록 제어할 수 있다.

상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(180)가 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수에 따라 상기 지정된 자동 배열 시퀀스의 동작 순서를 판단하고, 판단된 동작 순서대로 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 구동하도록 제어할 수 있다.

상기 무선 충전 장치(101,201)는, 상기 전원 공급 모듈(110), 상기 무선 전력 송신 모듈(120), 상기 센서 모듈(130), 상기 정렬 구동 모듈(140), 상기 프로세서(180) 및/또는 상기 메모리(190)를 실장하는 하우징(도 2의 하우징(210))을 포함하고, 상기 복수의 센서들은 상기 하우징(210)의 상부면 중심을 기점으로 동일한 이격 간격을 갖도록 배치되고, 상기 복수의 롤러들은, 상기 하우징(210) 상부면에 노출되고, 상기 복수의 센서들 각각에 인접하여 배치될 수 있다.

상기 복수의 롤러들 중 제1 기준선(예: x축)에 위치하는 적어도 하나의 롤러는 수직 방향으로 롤링되도록 배치되고, 제2 기준선(예: y축)에 위치하는 적어도 하나의 롤러는 수평 방향으로 롤링되도록 배치될 수 있다.

상기 정렬 구동 모듈(140)은, 상기 복수의 모터(160)들 및 상기 복수의 모터(160)들을 구동하기 위한 모터 구동부(170)을 포함하고, 상기 복수의 모터(160)들은 상기 복수의 롤러들 각각에 연결되어, 상기 복수의 롤러들을 선택적 또는 독립적으로 롤링하도록 제어할 수 있다.

상기 정렬 구동 모듈(140)은, 상기 복수의 롤러들을 구동하기 위한 복수의 모터(160)들 및 상기 복수의 모터(160)들을 구동하기 위한 모터 구동부(170)을 포함하고, 상기 모터(160)들 중 적어도 하나는 수평 방향으로 롤링되는 적어도 하나의 롤러를 제어하고, 상기 복수의 모터(160)들 중 적어도 다른 하나는 수직 방향으로 롤링되는 적어도 하나의 롤러를 제어할 수 있다.

상기 복수의 롤러들은, 상기 롤러가 미구동 시 상기 하우징(210) 내부에 각각의 개구부를 갖는 수용 공간에 실장되고, 상기 롤러가 구동 시, 상기 하우징(210) 상부면(203) 높이보다 높은 위치로 돌출되는 구조로 형성되고, 상기 인스트럭션들은, 프로세서(180)가, 상기 복수의 롤러들이 구동되는 경우에 한해 제한적으로 상기 구동되는 롤러의 일부가 상기 하우징 상부면보다 높은 위치로 상향되어 롤링되도록 제어할 수 있다.

상기 복수의 센서들은, 근접 센서, 초음파 센서, 하중 인식 센서, 무게 측정 센서 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(180)가, 상기 전자 장치의 근접 또는 접촉에 의해 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치에 대응하는 상기 무선 충전 장치(101,201)의 제1 영역을 확인하고, 상기 복수의 센서들 중 제1 센서 및 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여 복수의 롤러들을 구동하도록 제어하고, 상기 복수의 센서들중 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및 제3 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 복수의 롤러들을 구동하도록 제어하고, 상기 복수의 센서들 중 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 상기 제3 센서 및 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들을 구동하도록 제어할 수 있다.

상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(180)가, 상기 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여, 상기 복수의 롤러들에 포함된 제1 롤러 및 제2 롤러가 서로 반대 방향으로 롤링하여 상기 전자 장치가 이동되도록 제어하고, 상기 전자 장치의 이동에 기반하여 상기 전자 장치를 감지하지 않았던 상기 제3 센서에서 상기 전자 장치를 감지할 시 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러의 구동을 중단하도록 제어할 수 있다.

상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(180)가, 상기 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여, 상기 복수의 롤러들에 포함된 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 제3 롤러가 상기 무선 충전 장치의 중심을 기준으로 동일한 제1 방향으로 롤링되어 상기 전자 장치가 이동되도록 제어하고, 상기 제1 방향으로 롤링된 상기 롤러들의 회전 속도 및 회전 시간을 확인하고, 상기 전자 장치 이동에 기반하여 상기 전자 장치가 인접함을 감지하지 않은 상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어할 수 있다.

상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서(180)가, 상기 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여, 상기 제1 방향으로 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러가 구동된 시점부터 상기 제4 센서가 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리 및 회전 각도를 계산하고, 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러, 상기 제3 롤러 및 상기 제4 롤러를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 계산된 회전 거리 및 회전 각도의 1/2만큼 롤링되도록 제어하고, 상기 제2 방향으로 회전 후, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 적어도 하나의 센서들의 위치에 기반하여, 서로 마주보는 위치에 배치된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 서로 반대방향으로 롤링하도록 제어하고, 상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하고, 상기 서로 반대 방향으로 롤링된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러 각각을 역방향으로 롤링하도록 제어하고, 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 역방향으로의 구동되는 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하고, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러가 상기 역방향으로 구동되는 시점부터 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리를 계산하고, 상기 역방향으로 롤링된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 상기 계산된 회전거리의 1/2 거리만큼 상기 역방향의 반대 방향으로 롤링되도록 제어할 수 있다.

도 3은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101), 도 2의 무선 충전 장치(201))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(180))는, 310 동작에서, 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(130), 도 2의 복수의 센서들(a1, a2, a3, a4))로부터 센싱 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치 위에 전자 장치가 놓여지면, 전자 장치와의 접촉 영역에 따라 무선 충전 장치에 포함된 복수의 센서들 중 일부 센서에서만 전자 장치의 근접을 센싱할 수 있다. 프로세서는, 센서 모듈로부터 센싱 정보가 수신되면, 전자 장치가 인접했다고 인식(예: 전자 장치가 무선 충전 위에 거치됐음을 인지)할 수 있다.

320 동작에서, 프로세서는, 센싱 정보를 기반으로 복수의 센서들 중 전차 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치를 확인하고, 센싱 정보가 수신된 센서의 수를 확인할 수 있다. 330 동작에서, 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수에 따라 지정된 자동 배열 시퀀스의 동작 순서를 판단할 수 있다.

340 동작에서 프로세서는 판단된 동작 순서에 기반하여 복수의 롤러들(예: 도 1의 150, 도 2의 b1, b2, b3, b4) 중 적어도 하나의 롤러를 구동하여 전자 장치의 위치(또는 자세)를 무선 충전 장치의 중심 방향(예: 도 2의 200)으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 복수의 롤러를 순차적으로 구동하거나 또는 복수의 롤러들 중 적어도 하나 이상의 롤러를 동시에 구동하여 전자 장치의 중심을 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수가 2 개인 조건에 응답하여 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여 롤러들의 구동을 제어할 수 있다. 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수가 3 개인 조건에 응답하여 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 롤러들의 구동을 제어할 수 있다. 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수가 4 개인 조건에 응답하여 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 롤러들의 구동을 제어할 수 있다. 자동 배열 시퀀스에 대한 구체적인 동작들은 도 4 내지 6에서 설명하기로 한다.

350 동작에서, 프로세서는, 자동 배열 시퀀스의 종료 또는 무선 충전 장치의 중심 방향으로 전자 장치의 중심이 일치되도록 이동 시킨 후, 무선 전력 송신 모듈(예: 도 1의 120)을 제어하여 무선 전력 신호를 송출하도록 제어할 수 있다.

이하, 자동 배열 시퀀스에 대한 구체적인 동작들을 설명하기로 한다.

도 4는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101))의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(180))는, 전자 장치가 인접함을 감지한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(130), 도 2의 복수의 센서들(a1, a2, a3, a4))의 수가 2 개인 센싱 정보에 기반하여 제1 자동 배열 시퀀스를 수행하여 정해진 일련의 동작 순서대로 진행하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 410 동작에서 프로세서는, 2 개의 센서가 전자 장치가 인접함을 감지한 조건에 응답하여 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치에 대응하는 전자 장치와의 접촉 영역을 확인할 수 있다.

420 동작에서, 프로세서는, 복수의 롤러들(예: 도 1의 롤러(150), 도 2의 복수의 롤러들(b1, b2, b3, b4)) 중 전자 장치와의 접촉 영역에 배치된 2 개의 롤러를 구동하기 위한 구동 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 전자 장치의 크기 및 형태에 기반에 기반하여 인접한 2 개의 센서(이하, 제1 센서 및 제2 센서)에서 전자 장치가 인접함을 감지하고 제1 센서 및 제2 센서 각각에 인접한 제1 롤러 및 제2 롤러의 구동방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치와의 접촉 영역에 배치된 제1 롤러는, 수직방향의 롤링이 가능하도록 배치된 롤러일 수 있으며, 다른 제2 롤러는 수평방향의 롤링이 가능하도록 배치된 센서일 수 있다.

430 동작에서, 프로세서는 접촉 영역에 배치된 2 개의 롤러 중 제1 롤러는 시계방향으로 제2 롤러는 반시계 방향으로 롤링되도록 제어할 수 있다.

무선 충전 장치에 접촉된 전자 장치는 제1 롤러 및 제2 롤러의 구동에 의해 무선 충전 장치의 중심 방향 내측으로 이동되도록 전자 장치가 인접함을 감지하지 않은 센서(또는 롤러)의 방향으로 움직일 수 있다. 프로세서는 제1 롤러 및 제2 롤러가 동일한 회전 속도로 구동되도록 제1 롤러 및 제2 롤러에 연결된 모터를 제어할 수 있다.

프로세서는 제1 롤러 및 제2 롤러를 구동한 이후에, 전자 장치가 인접함을 감지한 2 개의 센서(예: 제1 센서 및 제2 센서) 이외의 다른 센서(예: 제3 센서 또는 제4 센서)로부터 전자 장치가 인접함을 감지했는지를 판단할 수 있다.

440 동작에서, 프로세서는, 2 개의 센서 이외의 다른 센서(예: 제3 센서 또는 제4 센서)로부터 전자 장치가 인접함을 감지하여 전자 장치가 인접함을 감지한 센서가 3 개인 조건을 만족하는지 판단할 수 있다.

450 동작에서, 프로세서는 2 개의 센서 이외의 다른 센서(예: 제3 센서 또는 제4 센서)에서 전자 장치가 인접함을 감지한 시점에 2 개의 롤러 구동을 중단하도록 제어할 수 있다. 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서가 3 개인 조건을 만족하지 않는 경우, 430 동작으로 복귀할 수 있다. 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서가 3 개 존재할 때까지 전자 장치와의 접촉 영역에 배치된 2 개 롤러의 롤링을 유지하고, 다른 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지한 시점에 2 개 롤러의 롤링을 중단할 수 있다.

롤러의 구동에 따른 전자 장치의 이동에 기반하여 무선 충전 장치와의 접촉 영역이 변경될 수 있다. 프로세서는 전자 장치의 이동에 의해 전자 장치가 인접함을 감지한 센서가 2 개인 조건에서 3 개인 조건으로 변경되었으므로, 501 동작과 같이, 도 5의 제2 자동 배열 시퀀스의 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 5는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4의 동작 501의 상세한 동작을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 101) 의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(180))는, 센싱 정보에 의해 전자 장치가 인접함을 감지한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(130), 도 2의 복수의 센서들(a1, a2, a3, a4))의 수가 3 개인 경우, 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 일련의 동작 순서대로 진행하도록 제어할 수 있다.

510 동작에서, 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서가 3 개(이하, 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서)인 조건에 응답하여 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치에 대응하는 전자 장치와의 접촉 영역을 확인할 수 있다.

520 동작에서, 프로세서는 복수의 롤러들(예: 도 1의 롤러(150), 도 2의 복수의 롤러들(b1, b2, b3, b4)) 중 전자 장치의 접촉 영역에 배치된 3 개의 롤러(이하, 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서)가 동일한 제1 방향(예: 시계 방향)으로 롤링되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서는, 복수의 롤러들을 각각의 위치에서 모두 반시계 방향으로 롤링되도록 구동하거나, 또는 시계 방향으로 롤링 되도록 제어할 수도 있다. 이와 같이, 무선 충전 장치에서 4 개의 롤러를 모두 구동하여도, 전자 장치는 3 개의 롤러가 배치된 영역에서만 접촉이 되므로, 3 개의 롤러에 의한 구동 방향으로 움직일 수 있다.

530 동작에서, 프로세서는 구동되는 롤러의 회전 속도 및 회전 시간을 저장할 수 있다. 예컨대, 프로세서는 롤러의 회전 속도 및 회전 시간을 저장하여 전자 장치의 역이동 또는 롤러의 역회전을 위한 데이터로 이용할 수 있다.

540 동작에서, 프로세서는 3 개의 롤러 구동 이후에, 전자 장치가 인접함을 감지한 3 개의 센서(예: 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서) 이외의 다른 위치의 센서(예: 제4 센서)에서 전자 장치가 인접함을 감지하는지를 판단할 수 있다.

550 동작에서, 프로세서는 4 번째 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지한 조건에 응답하여 3 개의 롤러의 구동을 중단하도록 제어할 수 있다. 프로세서는 3개의 센서 이외의 다른 4 번째 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지하지 않는 경우, 520 동작으로 복귀할 수 있다.

프로세서는, 3 개 센서 이외의 다른 4 번째 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지할 때까지 롤러들의 구동을 유지하고, 4 번째 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지한 시점에 롤러들이 구동을 중단할 수 있다.

프로세서는 전자 장치의 이동에 의해 전자 장치가 인접함을 감지한 센서가 3 개인 조건에서 4 개인 조건으로 변경되었으므로, 601 동작과 같이 도 6의 제3 자동 배열 시퀀스의 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 6은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5의 동작 601의 상세한 동작을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101)) 의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(180))는, 전자 장치가 인접함을 감지한 센서(예: 도 1의 센서 모듈(130), 도 2의 복수의 센서들(a1, a2, a3, a4))의 수가 4개인 경우, 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 일련의 동작 순서대로 진행하도록 제어할 수 있다.

프로세서는 610 동작에서, 4개의 센서가 전자 장치가 인접함을 감지한 조건에 응답하여 복수의 롤러들(예: 도 1의 롤러(150), 도 2의 복수의 롤러들(b1, b2, b3, b4)) 중 3 개의 롤러(예: 제1 롤러, 제2 롤러 및 제3 롤러)가 구동된 시점부터 4번째 센서(예: 제4 센서)가 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리 및 회전 각도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 제4 센서가 전자 장치를 감지하기 전까지 3 개의 롤러(예: 제1 롤러, 제2 롤러 및 제3 롤러)가 제1 방향으로 회전한 시간 또는 거리를 계산할 수 있다.

620 동작에서, 프로세서는, 계산된 회전 거리 및 회전 각도의 1/2만큼 4개의 롤러(예: 도 2의 b1, b2, b3, b4) 각각을 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치 위에 놓여진 전자 장치는 4번째 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지하기 위해 움직인 방향과 반대인 방향으로 역이동될 수 있다.

630 동작에서, 프로세서는, 롤러의 롤링에 의해 전자 장치가 이동됨에 따라 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치에 기반하여 전자 장치의 접촉 영역이 변경됨을 확인할 수 있다.

640 동작에서, 프로세서는 전자 장치의 변경된 접촉 영역에서 서로 마주보는 위치에 배치된 2 개의 롤러(예: 제1 롤러 및 제3 롤러)를 서로 반대 방향으로 롤링하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치의 중심점을 기점으로 Y축 또는 X축으로 대향되는 2 개의 롤러들 중 제1 롤러는 시계 방향으로 롤링하고, 제3 롤러는 반시계 방향으로 롤링되도록 제어할 수 있다.

650 동작에서, 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서(예: 제1 센서 및 제3 센서) 이외의 다른 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 서로 마주보는 위치에 배치된 2 개의 롤러(예: 제1 롤러 및 제3 롤러)의 구동을 중단하도록 제어할 수 있다.

660 동작에서, 프로세서는 서로 반대 방향으로 롤링된 2 개의 롤러를 각각 역방향으로 롤링하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 640 동작에서, 제1 롤러가 시계 방향으로 롤링하고 제3 롤러가 반시계 방향으로 롤링한 경우, 제1 롤러의 역방향은 반시계 방향이며, 제3 롤러의 역방향은 시계 방향이 될 수 있다.

670 동작에서, 프로세서는, 역방향으로의 롤링 시 전자 장치가 감지되지 않았던 다른 위치의 센서(예: 제2 센서 또는 제4 센서)에서 전자 장치가 감지되는 조건에 응답하여 역방향으로 구동되는 2 개의 롤러의 구동을 중단하도록 제어할 수 있다.

680 동작에서, 프로세서는 2 개의 롤러가 역방향으로 구동되는 시점부터 전자 장치가 감지되지 않았던 다른 위치의 센서가 전자 장치를 감지한 시점(예: 역방향으로 구동되는 시점부터 제2 센서 또는 제4 센서에서 전자 장치를 감지한 시점까지의 회전 거리를 계산할 수 있다.

690 동작에서, 프로세서는, 역방향으로 구동되는 2 개의 롤러를 계산된 회전거리의 1/2 거리만큼 다시 역방향으로 롤링되도록 제어하고 자동 배열 시퀀스를 종료할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치를 정렬하는 동작의 예시도이다.

도 7a 및 도 7c를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101), 도 2의 무선 충전 장치(201))는 중심을 기점으로 동일한 이격 간격으로 4 방향의 테두리에 4 개의 센서(예: 도 2의 a1, a2, a3, a4) 및 4개의 롤러(예: 도 2의 b1, b2, b3, b4)가 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 충전 장치(101)는 자동 배열 시퀀스에 포함된 일련의 동작들 중 제1 자동 배열 시퀀스, 제2 자동 배열 시퀀스 및 제3 자동 배열 시퀀스로 구분하고, 전자 장치(102)가 인접함을 감지한 센서의 조건에 따라 제1 자동 배열 시퀀스(예: 도 4)에 기반하여 동작하거나, 제2 동작 시퀀스(예: 도 5) 또는, 제3 동작 시퀀스(예: 도 6)에 기반하여 동작할 수 있다.

설명의 편의를 위하여, 4개의 센서를 제 1 센서(a1)를 중심으로 제2 센서(a2), 제3 센서(a3) 및 제4 센서(a4)로 지칭하기로 한다. 또한, 4개의 롤러 역시, 제1 롤러(b1)를 중심으로 제2 롤러(b2), 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)로 지칭하기로 한다. 또한, 제1 롤러(b1)를 기준으로, 제3 롤러(b3) -> 제4 롤러(b4) -> 제2 롤러(b2) 방향은 시계 방향으로 롤러들을 구동하는 것으로 지칭하고, 제1 롤러(b1)를 기준으로, 제2 롤러(b2)-> 제4 롤러(b4) -> 제3 롤러(b3) 방향은 반시계 방향으로 롤러들을 구동하는 것으로 지칭하기로 한다.

사용자는 무선 충전 장치(101) 상면(예: 도 2의 203)에 전자 장치(102)를 무선 충전하기 위해 올려 놓을 수 있다. 무선 충전 장치(101)는 전자 장치(102)와의 접촉에 의해 4개의 센서 중 적어도 일부에 의해 센싱 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(102)는, 무선 충전 장치(101)의 적어도 일부와 겹쳐지도록 놓여 질 수 있다.

참조 번호 701에 도시된 바와 같이, 제1 센서(a1) 및 제4 센서(a4)가 배치된 영역 위에 전자 장치(102)가 놓여진 경우, 무선 충전 장치(101)는 인접하여 배치된 2 개의 센서에서 전자 장치가 감지됐음을 인지하고, 전자 장치(102)의 접촉 영역을 확인할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 참조 번호 702에 도시된 바와 같이, 전자 장치(102)의 접촉 영역을 확인하고, 접촉 영역에 배치된 제1 롤러(b1) 및 제4 롤러(b4)를 구동하되, 전자 장치가 인식된 센서가 2 개인 조건에 따라 2 개의 롤러를 서로 반대 방향으로 롤링되도록 구동시킬 수 있다.

예를 들어, 무선 충전 장치(101)는 참조 번호 702에 도시된 바와 같이, 제1 롤러(b1) 는 제2 롤러(b2)가 배치된 반시계 방향(710)으로 롤링되고, 제4 롤러(b4)는 제3 롤러(b3)가 배치된 시계 방향(730)으로 롤링되도록 제어할 수 있다. 무선 충전 장치(101)가 제1 롤러(b1) 및 제4 롤러(b4)를 제어함으로써, 전자 장치(102)는 무선 충전 장치(101)의 중심 방향(720)으로 이동될 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 전자 장치(102)의 이동에 의해 제2 센서(a2) 또는 제3 센서(a3)가 전자 장치가 인접함을 감지할 때까지 제1 롤러(b1) 및 제4 롤러(b4)의 롤링을 유지할 수 있다.

전자 장치(102)가 무선 충전 장치(101)의 롤링에 의해 참조 번호 701의 위치에서 참조 번호 702의 위치로 이동되면, 무선 충전 장치(101)는 제3 센서(a3)에서 전자 장치가 인접함을 감지할 수 있다. 무선 충전 장치(101)는 제3 센서(a3)에서 센싱된 시점에 제1 롤러(b1) 및 제4 롤러(b4)의 롤링을 중단할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 제4 센서(a4)에서 전자 장치(102)가 인접함을 감지함에 따라 3 개의 센서에서 전자 장치(102)가 인접함을 감지한 조건을 만족하였으므로 도 5의 제2 자동 배열 시퀀스 동작으로 진행할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 전자 장치가 인접함을 감지한 제1 센서(a1), 제3 센서(a3) 및 제4 센서(a4)에 대응하는 전자 장치(102)의 접촉 위치를 확인하고, 제1 롤러(b1), 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)를 일 방향 예를 들어 시계 방향(730)으로 롤링이 되도록 제어할 수 있다. 참조 번호 702의 위치에서 제2 센서(a2)는 전자 장치가 인접함을 감지하지 않는 비활성화된 센서일 수 있다.

전자 장치(102)는, 제1 롤러(b1), 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)가 각각 시계 방향(730)으로의 롤링됨에 따라 참조 번호 702의 위치에서 참조 번호 703의 위치로 회전(740의 방향)되는 자세로 이동될 수 있다.

무선 충전 장치(101)의 제 1 롤러(b1), 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)가 롤링에 의해 전자 장치(102)가 참조 번호 703의 위치로 이동됨에 따라 참조 번호 702에서 전자 장치를 감지하지 않았던 제2 센서(a2)에서 전자 장치가 인접함을 감지할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는, 제2 센서(a2)에서 전자 장치가 인접함을 감지한 시점에 제 1 롤러(b1), 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)의 롤링을 중단할 수 있다. 무선 충전 장치(101)는 제2 센서(a2)에서 전자 장치가 인접함을 감지한 조건에 응답하여 제3 자동 배열 시퀀스 동작으로 진행할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 참조 번호 703에서 도시된 바와 같이, 제 1 롤러(b1), 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)의 회전 시간 및 회전 속도를 기반으로 회전 각도(740) 및 회전 거리를 계산할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 계산된 회전 각도(740) 및 회전 거리의 1/2 값을 계산할 수 있다. 무선 충전 장치(101)는 제1 롤러(b1), 제2 롤러(b2) 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)가 역회전 즉, 반시계 방향(730)으로 롤링되도록 제어할 수 있다.

무선 충전 장치(101)가 계산된 회전 각도 및 회전 거리의 1/2 만큼 제1 롤러(b1), 제2 롤러(b2) 제3 롤러(b3) 및 제4 롤러(b4)가 역회전(750)함으로써, 무선 충전 장치(101) 위에 참조 번호 703의 위치에 놓여진 전자 장치(102)는 참조 번호 704에 도시된 바와 같은 자세로 회전되어 이동될 수 있다.

무선 충전 장치(101)는, 롤러들을 반시계 방향으로 반시계 방향(710)으로 역회전한 이후, 전자 장치가 인접함을 감지한 센서들에 따른 전자 장치(102)의 변경된 접촉 영역을 확인하고, 변경된 접촉 영역에 배치된 4개의 롤러 중 서로 대향되어 배치된 롤러를 확인할 수 있다. 참조 번호 704를 보면, 전자 장치와의 접촉 영역 중 서로 대향되어 배치된 2 개의 롤러는 제1 롤러(b1) 및 제3 롤러(b3)일 수 있다.

무선 충전 장치(101)은 전자 장치(102)의 중심과 무선 충전 장치(101)의 중심을 일치시키기 위해, 변경된 접촉 영역 중 서로 대향되어 배치된 제1 롤러(b1)와 제3 롤러(b3)를 참조 번호 704 의 위치에서 전자 장치(102)가 인접함을 감지한 제4 센서(a4)의 방향에서 제2 센서(a2)의 방향으로 이동되도록 제어할 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 제1 롤러(b1)와 제3 롤러(b3)를 제어하여 전자 장치(102)가 제4 센서(a4)의 방향에서 제2 센서(a2)의 방향으로 이동하도록 제어함으로써, 전자 장치(102)는 참조 번호 704의 위치에서 참조 번호 705의 위치로 이동될 수 있다. 참조 번호 705에서의 제1 롤러(b1)는 반시계 방향(710)으로 롤링되고, 제4 롤러(b4)는 시계 방향(730)으로 롤링되는 것으로 이해될 수 있다.

다음에 무선 충전 장치(101)는 제2 센서(a2)가 전자 장치(102)가 인접함을 감지한 조건에 응답하여 제1 롤러(b1)와 제4 롤러(b4)의 구동을 중단하고, 참조 번호 706에 도시된 바와 같이, 전자 장치(102)가 제2 센서(a2)의 방향에서 제3 센서(a4)의 방향으로 이동하도록 제1 롤러(b1)와 제4 롤러(b4)를 다시 제어할 수 있다. 예를 들어, 참조 번호 705에서의 제1 롤러(b1)는 시계 방향(730)으로 롤링되고, 제4 롤러(b4)는 반시계 방향(710)으로 롤링되는 것으로 이해될 수 있다.

무선 충전 장치(101)가 제1 롤러(b1)와 제4 롤러(b4)를 전자 장치(102)가 제2 센서(a2)의 방향에서 제4 센서(a4)의 방향으로 이동할 수 있도록 제어함으로써, 전자 장치(102)는 참조 번호 705의 위치에서 참조 번호 706의 위치로 이동될 수 있다.

무선 충전 장치(101)는 전자 장치(102)가 제2 센서(a2)의 방향에서 제4 센서(a4)의 방향으로 이동하도록 제1 롤러(b1)와 제4 롤러(b4)가 롤링하는 시점부터 제4 센서(a4)가 활성화되는 시점까지의 회전 거리를 계산할 수 있다. 무선 충전 장치(101)는 회전 거리의 1/2만큼 제1 롤러(b1)와 제4 롤러(b4)를 다시 역방향(예: 제4 센서(a4) 방향에서 제2 센서(a2) 방향)으로 롤링하여 참조 번호 707에 도시된 바와 같이, 전자 장치(102)의 중심과 무선 충전 장치(101)의 중심이 일치하도록 정렬시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101), 도 2의 무선 충전 장치(201))의 전자 장치(예: 전자 장치(102)) 자동 정렬 방법은, 상기 무선 충전 장치에 위치하고, 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(130), 도 2의 센서들(a1, a2, a3, a4))로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 상기 복수의 센서들 중 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단하는 동작, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 위치에 대응하여 상기 무선 전자 장치에 포함된 복수의 롤러들 중 상기 전자 장치의 접촉 영역에 배치된 적어도 일부의 롤러 위치를 판단하는 동작, 그리고 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수에 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러(예: 도 1의 롤러(150), 도 2의 롤러들(b1, b2, b3, b4))들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치(101,201)의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 동작 이후에, 상기 무선 충전 장치에 포함된 무선 전력 송신 모듈(예: 도 1의 무선 전력 송신 모듈(120))을 제어하여 상기 전자 장치로 무선 전력 신호를 송출하도록 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치를 판단하는 동작은, 제1 센서 및 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들의 중 적어도 일부를 구동하도록 제어하고, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및 제3 센서가 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 의 구동을 제어하고, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 제3 센서 및 제4 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 구동하도록 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 자동 배열 시퀀스는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 복수의 롤러들 중 제1 롤러는 제1 방향으로 롤링되고, 제2 롤러는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 롤링되도록 제어하는 동작,및 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러의 롤링에 따른 상기 전자 장치의 이동에 기반하여 상기 제3 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러의 구동을 중단하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 제2 자동 배열 시퀀스는, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 및 상기 제3 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 복수의 롤러들 중 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 제3 롤러가 상기 무선 충전 장치의 중심을 기점으로 상기 제1 방향으로 롤링되어 상기 전자 장치가 이동되도록 제어하는 동작, 상기 제1 방향으로 롤링된 상기 롤러들의 회전 속도 및 회전 시간을 확인하는 동작, 및 상기 전자 장치의 이동에 기반하여 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 제3 자동 배열 시퀀스는, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 상기 제3 센서 및 상기 제4 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 제1 방향으로 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러가 구동된 시점부터 상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전거리 및 회전 각도를 계산하는 동작, 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러, 상기 제3 롤러 및 상기 제4 롤러를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 계산된 회전 거리 및 회전 각도의 1/2만큼 롤링되도록 제어하는 동작, 상기 제2 방향으로 회전 후, 상기 전자 전자가 인접함을 감지한 상기 센서들의 위치에 기반하여, 서로 마주보는 위치에 배치된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 서로 반대 방향으로 롤링하도록 제어하는 동작, 상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하는 동작, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러 각각을 역방향으로 롤링하도록 제어하고, 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 역방향으로 구동되는 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하는 동작, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러가 상기 역방향으로 구동되는 시점부터 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리를 계산하는 동작, 및 상기 계산된 회전 거리의 1/2 거리만큼 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 상기 역방향의 반대 방향으로 롤링되도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

도 8은 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치의 전자 장치 정렬 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 101, 도 2의 201)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(180))는, 810 동작에서, 센서 모듈(예: 도 1의 130, 도 2의 a1, a2, a3, a4)로부터 센싱 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치 위에 전자 장치가 놓여지면, 무선 충전 장치 위에 놓여진 전자 장치의 접촉 영역에 따라 무선 충전 장치에 포함된 복수의 센서들 중 일부 센서에서만 전자 장치의 근접을 센싱할 수 있다. 프로세서는, 센서 모듈로부터 센서 정보가 수신되면, 전자 장치가 인접함을 감지한다고 인식(예: 전자 장치가 무선 충전 위에 거치됐음을 인지)할 수 있다.

820 동작에서, 프로세서는 무선 전력 수신 장치(예: 전자 장치)를 탐지하기 위한 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 전력 수신 장치를 탐지 및 구분하기 위해 무선 전력 송신 모듈(예: 도 1의 120)을 제어하여 디지털 핑(ping) 신호를 외부로 송출할 수 있다. 프로세서는 디지털 핑 신호에 따라 전자 장치(또는 외부 장치)로부터 전달된 반응 신호를 수신할 수 있다.

830 동작에서, 프로세서는 수신된 응답 신호를 기반으로 전송 전력 효율(또는 효율값)을 판단할 수 있다. 프로세서는 전송 전력 효율이 지정된 임계 값 이하일 경우, 무선 충전 장치와 전자 장치 간의 정렬(align)이 맞지 않다고 판단하고, 전송 전력 효율이 지정된 임계 값을 초과하는 경우, 무선 충전 장치와 전자 장치가 정렬(align)되었다고 판단할 수 있다.

840 동작에서, 프로세서는 전송 전력 효율이 임계값 이하인지 판단할 수 있다.

840 동작에서 프로세서는, 전력 전송 효율이 임계값을 초과하는 경우, 880 동작으로 진행하여 무선 전력 송신 모듈을 제어하여 전자 장치로 무선 전력 신호를 송출할 수 있다. 프로세서는 전력 전송 효율이 임계값 이하인 경우, 전력 전송 효율이 임계값 이하인 경우, 850 동작으로 진행하여 복수의 센서들 중 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 위치를 확인하고, 센싱 정보가 수신된 센서의 수를 확인할 수 있다.

860 동작에서, 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수에 따라 지정된 자동 배열 시퀀스(예: 제1 내지 제3 자동 배열 시퀀스)를 결정할 수 있다.

870 동작에서 프로세서는 결정된 자동 배열 시퀀스의 동작 순서대로 복수의 롤러들(예: 도 1의 150, 도 2의 b1, b2, b3, b4) 중 적어도 하나의 롤러를 구동하여 전자 장치의 위치(또는 자세)를 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 4개의 롤러를 순차적으로 구동하거나 또는 적어도 하나 이상의 롤러를 동시에 구동하여 전자 장치의 중심을 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수가 2 개인 조건에 응답하여 도 4의 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수가 3 개인 조건에 응답하여 도 5의 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. 프로세서는 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수가 4개인 조건에 응답하여 도 6의 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. 제1 내지 제3 자동 배열 시퀀스에 대한 구체적인 동작들은 도 4 내지 6에서 설명하였으므로, 생략하기로 한다.

880 동작에서, 프로세서는, 자동 배열 시퀀스의 종료 또는 무선 충전 장치의 중심 방향으로 전자 장치의 중심이 일치되도록 이동 후, 무선 전력 송신 모듈(도 1의 120)을 제어하여 무선 전력 신호를 송출하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101),도 2의 무선 충전 장치(201))의 전자 장치 충전 방법은, 상기 무선 충전 장치에 위치하고, 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(130))로부터 전자 장치가 인접함을 감지한 센싱 정보를 수신하는 동작, 상기 전자 장치로 무선 전력 송신 모듈을 통하여 무선 전력을 전송하기 위한 신호를 송신하는 동작, 상기 전자 장치로부터 상기 전송한 신호에 대한 응답에 기반하여 무선 전력 전송 효율을 판단하는 동작, 상기 판단된 효율이 지정된 임계값 이하인 경우, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 위치 및 개수를 판단하는 동작, 상기 판단된 상기 센서의 위치 및 개수에 기반하여 상기 전자 장치의 위치를 이동시키기 위한 지정된 자동 배열 시퀀스를 판단하는 동작, 및 상기 판단된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 무선 충전 장치에 포함된 적어도 하나의 롤러를 구동하여 상기 전자 장치의 위치를 이동하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 충전 장치(예: 도 1의 무선 충전 장치(101),도 2의 무선 충전 장치(201))의 전자 장치 충전 방법은 상기 무선 충전 장치가 전자 장치를 탐지 및 구분하기 위한 디지털 핑(ping) 신호를 송출하는 동작, 상기 디지털 핑 신호에 응답하는 반응 신호를 기반으로 충전 효율을 판단하는 동작,및 상기 충전 효율이 지정된 임계값 이하일 경우, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수에 따라 상기 지정된 자동 배열 시퀀스에 따라 상기 복수의 롤러들을 구동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 장치(101,201)는 자동 배열 시퀀스의 따라 4개의 롤러의 적어도 일부를 활용하여 전자 장치(102)를 순차적인 순서로 이동시킴으로써, 전자 장치(102)의 중심과 무선 충전 장치(101)의 중심이 일치하도록 할 수 있다. 상술한 자동 배열 시퀀스 이후에 무선 충전 장치(101)는 무선 전력 송신 모듈을 제어하여 전자 장치(102)로 무선 전력 신호를 송출하게 되므로, 전자 장치(102)로 전달되는 무선 전력에 발생되는 손실을 최소화할 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들 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", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 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 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.

일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예들에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

101: 무선 충전 장치
110: 전원 공급 모듈 120: 무선 전력 송신 모듈
130: 센서 모듈 140: 정렬 구동 모듈
150: 롤러 160: 모터
170: 모터 구동부 180: 프로세서
190: 메모리

Claims

무선 충전 장치에 있어서,
전원 공급 모듈;
상기 전원 공급 모듈로부터 인가되는 전력을 송신 코일을 통해 외부 전자장치의 수신 코일로 송신하는 무선 전력 송신 모듈;
상기 전자 장치의 근접 또는 접촉을 감지할 수 있는 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈;
상기 무선 충전 장치와 접촉된 상기 전자 장치를 이동시키기 위한 복수의 롤러들을 포함하는 정렬 구동 모듈;
상기 전원 공급 모듈, 상기 무선 전력 송신 모듈, 상기 센서 모듈 및 상기 정렬 구동 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서; 및
상기 프로세서와 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고,
상기 메모리는, 상기 프로세서가, 실행 시에
상기 센서 모듈로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 상기 복수의 센서들 중 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치를 판단하고, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 인스트럭션들을 저장하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
상기 자동 배열 시퀀스의 종료 또는 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 상기 전자 장치의 중심이 일치되도록 이동 후, 상기 무선 전력 송신 모듈을 제어하여 상기 전자 장치로 무선 전력 신호를 송출하도록 하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수에 따라 상기 지정된 자동 배열 시퀀스의 동작 순서를 판단하고, 상기 판단된 동작 순서대로 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 구동하도록 제어하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는, 상기 전원 공급 모듈, 상기 무선 전력 송신 모듈, 상기 센서 모듈, 상기 정렬 구동 모듈, 상기 프로세서 및/또는 상기 메모리를 실장하는 하우징을 포함하고,
상기 복수의 센서들은 상기 하우징의 상부면 중심을 기점으로 동일한 이격 간격을 갖도록 배치되고,
상기 복수의 롤러들은, 상기 하우징 상부면에 노출되고, 상기 복수의 센서들 각각에 인접하여 배치되는 무선 충전 장치.
제4항에 있어서,
상기 복수의 롤러들 중 제1 기준선에 위치하는 적어도 하나의 롤러는 수직 방향으로 롤링되도록 배치되고, 제2 기준선에 위치하는 적어도 하나의 롤러는 수평 방향으로 롤링되도록 배치되는 무선 충전 장치.
제4항에 있어서,
상기 정렬 구동 모듈은, 상기 복수의 모터들 및 상기 복수의 모터들을 구동하기 위한 모터 구동부를 포함하고,
상기 복수의 모터들은 상기 복수의 롤러들 각각에 연결되어, 상기 복수의 롤러들을 선택적 또는 독립적으로 롤링하도록 제어하는 무선 충전 장치.
제4항에 있어서,
상기 정렬 구동 모듈은,
상기 복수의 롤러들을 구동하기 위한 복수의 모터들 및 상기 복수의 모터들을 구동하기 위한 모터 구동부를 포함하고,
상기 복수의 모터들 중 적어도 하나는 수평 방향으로 롤링되는 적어도 하나의 롤러를 제어하고, 상기 복수의 모터들 중 적어도 하나는 수직 방향으로 롤링되는 적어도 하나의 롤러를 제어하는 무선 충전 장치,
제4항에 있어서,
상기 복수의 롤러들은, 상기 롤러가 미구동 시 상기 하우징 내부에 각각의 개구부를 갖는 수용 공간에 실장되고, 상기 롤러가 구동 시, 상기 하우징 상부면 높이보다 높은 위치로 돌출되는 구조로 형성되고,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 복수의 롤러가 구동되는 경우에 한해 제한적으로 상기 구동되는 롤러의 일부가 상기 하우징 상부면보다 높은 위치로 상향되어 롤링되도록 하는 무선 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 센서들은,
근접 센서, 초음파 센서, 하중 인식 센서, 무게 측정 센서 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
제3항에 있어서,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
상기 전자 장치의 근접 또는 접촉에 의해 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 위치에 대응하는 상기 무선 충전 장치의 제1 영역을 확인하고,
상기 복수의 센서들 중 제1 센서 및 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여 복수의 롤러들을 구동하도록 제어하고,
상기 복수의 센서들 중 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및 제3 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 복수의 롤러들을 구동하도록 제어하고,
상기 복수의 센서들 중 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 상기 제3 센서 및 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들을 구동하도록 제어하는 무선 충전 장치.
제10항에 있어서,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
상기 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여, 상기 복수의 롤러에 포함된 제1 롤러 및 제2 롤러가 서로 반대 방향으로 롤링하여 상기 전자 장치가 이동되도록 제어하고,
상기 전자 장치의 이동에 기반하여 상기 전자 장치를 감지하지 않았던 상기 제3 센서에서 상기 전자 장치를 감지할 시 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러의 구동을 중단하도록 제어하고,
상기 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여, 상기 복수의 롤러에 포함된 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 제3 롤러가 상기 무선 충전 장치의 중심을 기준으로 동일한 제1 방향으로 롤링되어 상기 전자 장치가 이동되도록 제어하고,
상기 제1 방향으로 롤링된 상기 롤러들의 회전 속도 및 회전 시간을 확인하고,
상기 전자 장치 이동에 기반하여 상기 전자 장치가 인접함을 감지하지 않은 상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 하는 무선 충전 장치.
제11항에 있어서,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
상기 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여, 상기 제1 방향으로 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러가 구동된 시점부터 상기 제4 센서가 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리 및 회전 각도를 계산하고,
상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러, 상기 제3 롤러 및 상기 제4 롤러를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 계산된 회전 거리 및 회전 각도의 1/2만큼 롤링되도록 제어하고,
상기 제2 방향으로 회전 후, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 적어도 하나의 센서들의 위치에 기반하여, 서로 마주보는 위치에 배치된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 서로 반대방향으로 롤링하도록 제어하고,
상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하고,
상기 서로 반대 방향으로 롤링된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러 각각을 역방향으로 롤링하도록 제어하고, 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 역방향으로의 구동되는 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하고,
상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러가 상기 역방향으로 구동되는 시점부터 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리를 계산하고,
상기 역방향으로 롤링된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 상기 계산된 회전거리의 1/2 거리만큼 상기 역방향의 반대 방향으로 롤링되도록 제어하는 무선 충전 장치.
무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법에 있어서,
상기 무선 충전 장치에 위치하고, 복수의 센서들을 포함하는 센서 모듈로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 상기 복수의 센서들 중 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 센서의 수 및 위치를 판단하는 동작;
상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 위치에 대응하여 상기 전자 장치에 포함된 복수의 롤러들 중 상기 전자 장치의 접촉 영역에 배치된 적어도 일부의 롤러 위치를 판단하는 동작; 및
상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수에 따라 지정된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 선택적으로 구동하여 상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 동작을 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
제13항에 있어서,
상기 전자 장치의 중심을 상기 무선 충전 장치의 중심 방향으로 이동하도록 제어하는 동작 이후에,
상기 무선 충전 장치에 포함된 무선 전력 송신 모듈을 제어하여 상기 전자 장치로 무선 전력 신호를 송출하도록 제어하는 동작을 더 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
제13항에 있어서,
상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치를 판단하는 동작은,
제1 센서 및 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제1 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 구동하도록 제어하고, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및 제3 센서가 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제2 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 구동하도록 제어하고, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 상기 제3 센서 및 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 제3 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 복수의 롤러들 중 적어도 일부를 구동하도록 제어하는 동작을 더 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 자동 배열 시퀀스는,
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 복수의 롤러들 중 제1 롤러는 제1 방향으로 롤링되고, 제2 롤러는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 롤링되도록 제어하는 동작; 및
상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러의 롤링에 따른 상기 전자 장치의 이동에 기반하여 상기 제3 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러의 구동을 중단하는 동작을 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
제16항에 있어서,
상기 제2 자동 배열 시퀀스는,
상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 및 상기 제3 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 복수의 롤러들 중 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 제3 롤러가 상기 무선 충전 장치의 중심을 기점으로 상기 제1 방향으로 롤링되어 상기 전자 장치가 이동되도록 제어하는 동작;
상기 제1 방향으로 롤링된 상기 롤러들의 회전 속도 및 회전 시간을 확인하는 동작; 및
상기 전자 장치의 이동에 기반하여 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하는 동작을 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
제17항에 있어서,
상기 제3 자동 배열 시퀀스는,
상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 상기 제3 센서 및 상기 제4 센서에서 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 제1 방향으로 상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러 및 상기 제3 롤러가 구동된 시점부터 상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전거리 및 회전 각도를 계산하는 동작;
상기 제1 롤러, 상기 제2 롤러, 상기 제3 롤러 및 상기 제4 롤러를 상기 제2 방향으로 상기 계산된 회전 거리 및 회전 각도의 1/2만큼 롤링되도록 제어하는 동작;
상기 제2 방향으로 회전 후, 상기 전자 전자가 인접함을 감지한 상기 센서들의 위치에 기반하여, 서로 마주보는 위치에 배치된 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 서로 반대 방향으로 롤링하도록 제어하는 동작;
상기 제4 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지할 경우, 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하는 동작;
상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러 각각을 역방향으로 롤링하도록 제어하고, 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 경우, 상기 역방향으로 구동되는 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러의 구동을 중단하도록 제어하는 동작;
상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러가 상기 역방향으로 구동되는 시점부터 상기 제2 센서에서 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 시점까지의 회전 거리를 계산하는 동작; 및
상기 계산된 회전 거리의 1/2 거리만큼 상기 제1 롤러 및 상기 제3 롤러를 상기 역방향의 반대 방향으로 롤링되도록 제어하는 동작을 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
제13항에 있어서,
상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수 및 위치를 판단하는 동작은,
상기 무선 충전 장치가 상기 전자 장치를 탐지 및 구분하기 위한 디지털 핑(ping) 신호를 송출하는 동작;
상기 디지털 핑 신호에 응답하는 반응 신호를 기반으로 충전 효율을 판단하는 동작; 및
상기 충전 효율이 지정된 임계값 이하일 경우, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 수에 따라 상기 지정된 자동 배열 시퀀스에 따라 상기 복수의 롤러들을 구동하는 동작을 더 포함하는 무선 충전 장치의 전자 장치 자동 정렬 방법.
무선 충전 장치의 방법에 있어서,
상기 무선 충전 장치에 위치하고, 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈로부터 전자 장치가 인접함을 감지한 센싱 정보를 수신하는 동작;
상기 전자 장치로 무선 전력 송신 모듈을 통하여 무선 전력을 전송하기 위한 신호를 송신하는 동작;
상기 전자 장치로부터 상기 전송한 신호에 대한 응답에 기반하여 무선 전력 전송 효율을 판단하는 동작;
상기 판단된 효율이 지정된 임계값 이하인 경우, 상기 전자 장치가 인접함을 감지한 상기 센서의 위치 및 개수를 판단하는 동작;
상기 판단된 상기 센서의 위치 및 개수에 기반하여 상기 전자 장치의 위치를 이동시키기 위한 지정된 자동 배열 시퀀스를 판단하는 동작; 및
상기 판단된 자동 배열 시퀀스에 기반하여 상기 무선 충전 장치에 포함된 적어도 하나의 롤러를 구동하여 상기 전자 장치의 위치를 이동하도록 제어하는 무선 충전 장치의 방법.