KR20200066767A - Wireless charging device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 무선 충전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 충전 성능을 저하시키지 않으면서도, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 정확하게 검출하고, 검출된 통신 대역에 대응하여, 재방사 안테나 및 외부 안테나의 주파수 대역을 간편하게 설정할 수 있는, 무선 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging device, and more specifically, without degrading the wireless charging performance, accurately detects the communication band of the mobile terminal placed on the charging surface, and corresponds to the detected communication band, re-radiating antenna And it relates to a wireless charging device that can be easily set the frequency band of the external antenna.
이동 단말기 무선 충전 장치가 시중에서 선보이고 있다. 나아가, 차량에 구비되는 이동 단말기용 무선 충전 장치에 대한 개발이 이루어지고 있다.Mobile terminal wireless charging devices are on the market. Furthermore, development of a wireless charging device for a mobile terminal provided in a vehicle has been made.
한편, 최근에는 고층 건물과 내부의 공간이 날로 복잡해짐에 따라 무선통신 시스템에서 전파환경이 열악한 음영지역이 건물 내부 곳곳에 발생하게 되었다. 또한, 차량안에 위치하는 경우 차체가 전체적으로 금속으로 이루어져 있어 전파의 송수신율이 저하된다.On the other hand, recently, as high-rise buildings and interior spaces have become increasingly complex, shading areas with poor radio wave environments in wireless communication systems have been generated throughout the buildings. In addition, when located in a vehicle, the vehicle body is entirely made of metal, and thus the transmission/reception rate of radio waves decreases.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 근래에는 차량에 구비되는 무선 충전 장치에 재방사 안테나를 배치시켜, 무선 통신 신호를 재전송하려는 시도가 있다.In order to solve this problem, in recent years, an attempt is made to retransmit a wireless communication signal by disposing a re-radiation antenna on a wireless charging device provided in a vehicle.
그러나, 종래의 무선 충전 장치는, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 검출하기 위해서, 커플링 안테나를 통해, 이동 단말기의 통신 신호를 추출한 후, 해당 통신 신호를 커플러 구조와, 필터, 스위칭 소자 등을 통해, 대역 분리여, 이동 단말기의 통신 대역을 검출하였다.However, the conventional wireless charging device extracts the communication signal of the mobile terminal through the coupling antenna in order to detect the communication band of the mobile terminal placed on the charging surface, and then extracts the communication signal from the mobile terminal to the coupler structure, filter, and switching element. Through the band separation, the communication band of the mobile terminal was detected.
이러한 방법은, 이동 단말기와 기지국 간의 원활한 통신을 위하여, 이동 단말기의 통신 신호 중, 극히 일부분을 커플러 구조로 추출하나, 커플러 구조에 의해 신호 감쇄가 발생되어, 통신 대역의 오류가 발생하는 경우가 빈번하였다.In this method, in order to facilitate communication between the mobile terminal and the base station, a very small portion of the communication signal of the mobile terminal is extracted into a coupler structure, but signal attenuation is caused by the coupler structure, and errors in the communication band frequently occur. Did.
예를 들어, 커플러 구조에 의한 신호 감쇄가 심각하게 발생하여, 통신 대역을 검출할 수 없거나, 조수석에 놓여진 이동 단말기의 통신 신호가 인쇄 회로 기판(PCB)에 유기된 경우, 인쇄 회로 기판(PCB)에 유기된 유기 신호가, 커플러 구조에 의한 감쇄 신호 보다 커서, 조수석에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역이 검출될 수 있었다.For example, when signal attenuation by the coupler structure occurs seriously, the communication band cannot be detected, or the communication signal of the mobile terminal placed in the passenger seat is transferred to the printed circuit board (PCB), the printed circuit board (PCB) Since the organic signal induced in is larger than the attenuation signal by the coupler structure, the communication band of the mobile terminal placed in the passenger seat could be detected.
본 명의 목적은, 충전 효율을 저감시키지 않으면서도, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 보다 정확하게 연산할 수 있는 무선 충전 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a wireless charging device capable of more accurately calculating a communication band of a mobile terminal placed on a charging surface without reducing charging efficiency.
본 발명의 다른 목적은, 제품 소형화 및 원가 절감을 위한 무선 충전 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a wireless charging device for product miniaturization and cost reduction.
본 발명의 또 다른 목적은, 이동 단말기의 통신 중에도, 통신 대역을 정확하게 연산할 수 있는 무선 충전 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a wireless charging device capable of accurately calculating a communication band even during communication of a mobile terminal.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 적어도 하나 이상의 이동 단말기에서 송신되어, 인쇄 회로 기판의 표면을 타고 흐르는 표면 신호를 수신하는 수신부와, 상기 표면 신호의 신호 레벨을 검출하는 검출부와, 상기 표면 신호의 신호 레벨을 기초로, 충전면에 놓여진 이동 단말기가 전송하는 내부 통신 신호의 대역폭을 연산하고, 상기 연산된 내부 통신 신호의 대역폭에 따라, 상기 재방사 안테나 및 상기 외부 안테나의 주파수 대역을 설정하는 제어부를 포함한다.To achieve the above object, a wireless charging device according to an embodiment of the present invention is transmitted from at least one or more mobile terminals and receives a surface signal flowing on a surface of a printed circuit board, and a signal level of the surface signal Based on the signal level of the surface signal and the detection unit for detecting, calculates the bandwidth of the internal communication signal transmitted by the mobile terminal placed on the charging surface, and according to the calculated bandwidth of the internal communication signal, the re-radiation antenna and It includes a control unit for setting the frequency band of the external antenna.
본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 인쇄 회로 기판(PCB)에 자연스럽게 유기되는 표면 신호를 통해, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 판단하므로, 커플러에 인한 신호 감쇄가 발생하지 않아 정확한 통신 대역 판단이 가능하다.The wireless charging device according to the embodiment of the present invention determines the communication band of the mobile terminal placed on the charging surface through the surface signal naturally induced on the printed circuit board (PCB), so that signal attenuation due to the coupler does not occur and is accurate. Communication band judgment is possible.
또한, 종래 무선 충전 장치는, 재방사 안테나 외에, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 판단하기 위한 커플러 안테나와, 커플러 안테나에서 수신된 신호를 분리하기 위한, 커플러, 필터, 스위칭 소자가 더 필요하나, 본 발명의 무선 충전 장치는, 공진기를 포함하는 수신부가 이를 대체하므로, 제품 소형화는 물론, 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.In addition, the conventional wireless charging device, in addition to the re-emission antenna, a coupler antenna for determining the communication band of the mobile terminal placed on the charging surface, and a coupler, filter, switching element for separating the signal received from the coupler antenna is further required However, in the wireless charging device of the present invention, since the receiver including the resonator replaces it, the product is downsized and the manufacturing cost is reduced.
또한, 본 발명의 무선 충전 장치는, 커플러 안테나, 커플러 등이 불필요하므로, 커플링 손실로 인한 신호 감소 발생 우려가 없으며, 필터, 스위칭 소자 등에서 발생되는 열손실에 의한 대역 선택 오류가 제거될 수 있다.In addition, since the wireless charging device of the present invention does not require a coupler antenna, a coupler, etc., there is no fear of signal reduction due to coupling loss, and a band selection error due to heat loss generated by a filter, a switching element, etc. can be eliminated. .
또한, 종래의 무선 충전 장치는, 각 통신 대역마다, 필터, 파워 디텍터(power detector), 스위칭 소자 등을 구비하였으나, 본 발명의 무선 충전 장치는, 공진점을 변화시켜, 표면 신호를 수신하되, 공진점은, 튜너블(tunable) 커패시터의 커패시턴스 값에 따라 조절 가능하므로, 필터, 파워 디텍터 등을 대역에 따라 복수개 배치할 필요가 없다.In addition, the conventional wireless charging device is provided with a filter, a power detector (power detector), a switching element, etc. for each communication band, but the wireless charging device of the present invention changes the resonance point to receive a surface signal, Since silver can be adjusted according to the capacitance value of a tunable capacitor, there is no need to arrange a plurality of filters, power detectors, etc. according to the band.
또한, 커플러 패스가 많아질수록 신호가 간섭이 증가하여, 통신 대역 검출의 정확성이 감소되나, 본 발명의 무선 충전 장치는, 자연스럽게 인쇄 회로 기판(PCB)에 유기되는 표면 신호를 이용하여, 통신 대역을 검출하므로, 통신 대역 선택에 정확성을 부여한다.In addition, as the number of coupler passes increases, the interference of the signal increases, and the accuracy of the detection of the communication band decreases. However, the wireless charging device of the present invention uses a surface signal naturally induced on the printed circuit board (PCB), thereby Since it detects, it gives accuracy to the communication band selection.
또한, 본 발명의 무선 충전 장치는, 인쇄 회로 기판(PCB)에 유기되는 신호를 직접 이용하므로, 충전면에 놓여져 있지는 않지만, 무선 충전 장치에 근접하게 위치하여, 인쇄 회로 기판(PCB)에 유기되는 유기 신호로 인하여 발생될 수 있는 대역 선택 오류가 발생하지 않는다.In addition, since the wireless charging device of the present invention directly uses a signal that is induced on the printed circuit board (PCB), it is not placed on the charging surface, but is located close to the wireless charging device and is induced on the printed circuit board (PCB). There is no band selection error that may occur due to the organic signal.
또한, 본 발명의 무선 충전 장치는, 통신 신호를 필터링하고, 이를 증폭하기 위한 신호 라인과, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 판단하기 위한 신호 라인이 분리되어 있어, 이동 단말기와 기지국 간의 통신 중에도, 통신 대역 판단이 가능하다.In addition, in the wireless charging device of the present invention, the signal line for filtering and amplifying the communication signal and the signal line for determining the communication band of the mobile terminal placed on the charging surface are separated, so that communication between the mobile terminal and the base station is performed. Among them, communication band determination is possible.
또한, 본 발명의 무선 충전 장치 내의 튜너블 캐패시터는, 인쇄 회로 기판(PCB)을 타고 흐르는 표면 신호를 수신하기 위해서만 사용되므로, 튜너블 캐패시터를 이용한 안테나와 다르게 피딩(feeding) 라인이 불필요하고, 신호 방사를 위한 클리어런스(clearance) 영역도 불필요하다.In addition, since the tunable capacitor in the wireless charging device of the present invention is used only to receive a surface signal flowing through a printed circuit board (PCB), unlike a antenna using a tunable capacitor, a feeding line is unnecessary, and a signal Clearance areas for radiation are also unnecessary.
도 1은, 본 발명의 재방사 안테나의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 무선 충전 장치가 차량에 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 분해 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 내부 블록도의 일예이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 통신 대역 선택 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은, 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은, 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9는, 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.1 is a view for explaining the concept of the re-radiation antenna of the present invention.
2 is a view showing a state in which the wireless charging device of the present invention is mounted on a vehicle.
3 is a perspective view of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of an internal block diagram of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a communication band selection method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view referred to in the description of FIG. 6.
8 is a view referred to in the description of FIG. 6.
9 is a view referred to in the description of FIG. 6.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "modules" and "parts" for components used in the following description are given simply by considering the ease of writing this specification, and do not imply any special significance or role in itself. Therefore, the "module" and the "unit" may be used interchangeably.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
본 출원에서, "포함한다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprises" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It should be understood that the presence of, or the likelihood of, or addition to, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not excluded in advance.
도 1은, 본 발명의 재방사 안테나의 개념을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the concept of the re-radiation antenna of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 차량(40)안에 위치하는 이동 단말기(도 2의 600)는 기지국(10)에서 송신한 전파가 건물에 부딪히거나 차량(40)의 외관을 이루는 금속에 차폐되어 전파 송수신율이 현저히 저하될 수 있다.Referring to the drawings, the mobile terminal located in the vehicle 40 (600 in FIG. 2) is a radio wave transmitted from the
이렇게 부분적으로 전파가 전달되지 않는 곳을 음영 지역이라고 하며, 음영 지역의 전파 송수신율을 높이기 위해, 차량(40) 내의 무선 충전 장치(100)는 재방사 안테나(200)를 구비할 수 있다.The portion where radio waves are not partially transmitted is referred to as a shaded area, and the
구체적으로 차량(40)은, 외부에 외부 안테나(30)를 구비하고, 상기 외부 안테나(30)에서 수신한 외부 통신 신호를 증폭하여, 차량(40) 내부에 있는 재방사 안테나(200)를 통해 차량(40) 내부에 위치하는 단말기(600)에 전송할 수 있다.Specifically, the
또한, 차량(40)은, 재방사 안테나(200)를 통해 수신한 내부 통신 신호를 증폭하여, 외부 안테나(30)를 통해 기지국(10)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말기(600)의 전파 송수신율이 증가할 수 있다.In addition, the
다만, 차량(40) 내의 이동 단말기(600)는 특정 통신 대역(band)에서 기지국(10)과의 통신이 가능하므로, 재방사 안테나(200) 및 외부 안테나(30)의 통신 대역 조절이 필수적으로 요구된다 할 것이다. However, since the
도 2는, 본 발명의 무선 충전 장치가 차량에 거치된 상태를 도시한 도면이다.2 is a view showing a state in which the wireless charging device of the present invention is mounted on a vehicle.
도면을 참조하여 설명하면, 무선 충전 방식으로 이동 단말기(600)를 충전하는 무선 충전 장치(100)가 등장하고 있다. 무선 충전 방식은 무선 충전 장치(100)와 이동 단말기(600)를 케이블로 연결하지 않고 무선 충전 장치(100) 위에 단말기(600)를 거치하는 것만으로 충전이 되는 장점이 있다.Referring to the drawings, a
무선 충전 장치(100)는 차량 내부에 배치될 수 있다.The
한편, 무선 충전 장치(100)를 구비한 차량(40) 내부에서 이동 단말기(600)는 대부분 무선 충전 장치(100) 위에 거치된 상태로 이용된다. 또한 통화 시에도 거치된 상태로 블루투스 기능을 이용해 핸즈프리로 통화를 할 가능성이 높다.On the other hand, most of the
재방사 안테나(200)가 신호 손실을 최소화하면서, 이동 단말기(600)에 통신 신호를 전달하기 위해서는, 재방사 안테나(200)와 이동 단말기(600) 사이의 거리가 가까울수록 유리하다.In order for the
따라서, 재방사 안테나(200)는, 통신 효율을 위하여, 무선 충전 장치(100) 내부에 구비될 수 있다. 이때, 무선 충전 장치(100)는, 이동 단말기(600)를 무선 충전시킴과 동시에 통신 신호를 재방사할 수 있게 된다.Therefore, the
이러한 무선 충전 장치(100)는, 도 2에서와 같이, 센타 콘솔의 일 영역, 센타페시아의 일 영역, 글로브 박스의 일 영역 또는 대시 보드의 일 영역에 배치될 수 있다.2, the
또는, 무선 충전 장치(100)는 리어 시트의 암레스트의 일 영역에 배치될 수 있다.Alternatively, the
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 사시도이고, 도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 분해 사시도이다.3 is a perspective view of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 무선 충전 장치(100)는, 내부에 전장부를 갖는 하우징(100a, 100b)과 하우징 내부에 실장되는 인쇄 회로 기판(170), 인쇄 회로 기판을 보호하는 쉴드캔(150), 이동 단말기(600)에 전력을 무선으로 전송하는 전력 전송 코일(130) 및 안테나 신호를 입력 받아 이를 다시 방사하는 재방사 안테나(200)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
또한, 무선 충전 장치(100)는, 인쇄 회로 기판(170), 전력 전송 코일(130), 재방사 안테나(200) 등에서 발생된 열을 발산시키는 방열판(191) 및 내부 공기를 순환시켜, 무선 충전 과정 또는 재방사 과정에서 발생되는 열을 저감하기 위한 팬 모듈(195)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 무선 충전 장치(100)는, 이동 단말기(600)가 거치되는 패드(110)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
하우징(100a, 100b)은 상부 하우징(100a)과 하부 하우징(100b)로 구성될 수 있다. 하우징(100a, 100b)은, 내부에 전력 전송 코일(130) 및 재방사 안테나(200)가 실장되고, 외부에 상기 전력 전송 코일(130)에 공급할 전원을 공급하는 단자와, 차량(40) 외부에 위치하는 외부 안테나(30)를 통해 수신한 안테나 신호를 재방사 안테나(200)에 공급하기 위한 단자가 노출될 수 있다.The
한편, 후술하는 바와 같이, 인쇄 회로 기판(170)에는, 충전면에 놓여진 이동 단말기 뿐만 아니라, 무선 충전 장치(100) 근처에 위치한 이동 단말기에 의해 여기된 원치 않은 표면 신호가 흐를 수 있고, 이러한 원치 않은 표면 신호에 의해 대역 선택의 오류가 발생될 수 있다.On the other hand, as described later, on the printed
대역 선택 오류를 저감시키기 위해서는, 하우징(100a, 100b)을 금속 재질로 구성하는 것이 바람직해 보이나, 금속 재질로 하우징하는 경우, 충전 효율이 급격하게 감소되므로, 본래의 목적인 무선 충전 장치로써 효율적인 동작을 위해, 하우징(100a, 100b)은, 비금속 재질로 구성되는 것이 타당하다.In order to reduce the band selection error, it is preferable that the
제어부(도 5의 570)는 인쇄 회로 기판(170)으로 외부 전원을 인가받아 전력 전송 코일(130)에 공급하고, 외부 안테나(30)로부터 전달받은 신호를 재방사 안테나(200)로 전송하는 역할을 한다. The control unit (570 in FIG. 5) receives external power from the printed
인쇄 회로 기판(170)의 상면에는 열을 방사하고 그 위에 부품을 실장할 수 있는 공간을 제공하는 쉴드캔(150)을 더 구비할 수 있다.A shield can 150 may be further provided on the upper surface of the printed
인쇄 회로 기판(170) 위에 위치하는 전력 전송 코일(130)은 전류가 흐르면 전자기장이 형성되고 상기 전자기장에 의해 이동 단말기(600)의 전력 수신 코일에 전류가 흐르게 되어 이동 단말기(600)를 충전할 수 있다.The
본 실시예에서는 쉴드캔(150) 위에 전력 전송 코일(130)이 위치한다.In this embodiment, the
무선 충전 방식은 자기 공명 방식과 전자기 유도방식이 있다. 전자기유도방식은 유도 전류 원리를 이용하여 충전이 필요한 전자 장치를 충전하는 방식으로, 휴대용 충전장치에 실장된 전력 전송 코일(140)에 흐르는 전류가 전자기장을 형성하고 상기 전자기장 내에 위치하는 전력 수신 코일은 전자기장에 의해 전류가 흐를 수 있다.The wireless charging method includes a magnetic resonance method and an electromagnetic induction method. The electromagnetic induction method is a method of charging an electronic device requiring charging using the principle of induction current. The current flowing in the power transmission coil 140 mounted in the portable charging device forms an electromagnetic field, and the power receiving coil located in the electromagnetic field is Electric current may flow through the electromagnetic field.
자기 공명 방식은 특정 주파수에서 큰 진폭으로 진동하는 현상인 공명 방식을 이용하여 충전하는 방식으로 동일한 공진파수를 갖는 전력 송신 코일(130)과 전력수신코일 사이에 형성되는 강한 자계 결합 현상을 이용한다.The magnetic resonance method is a method of charging using a resonance method, which is a phenomenon that vibrates at a large amplitude at a specific frequency, and uses a strong magnetic field coupling phenomenon formed between the
전자기 유도 방식은 효율이 높으나 전력 전송 코일(130)과 전력 수신 코일이 인접하게 위치해야하며, 이격되거나 비스듬하게 배치되는 경우에는 효율이 크게 떨어진다. 따라서, 전자기유도방식의 충전에서는 전력 전송 코일(130)과 전력 수신 코일 사이의 배치가 매우 중요하다.The electromagnetic induction method has high efficiency, but the
반면, 자기 공명 방식은 효율이 전자기 유도 방식에 비해 높지는 않으나, 이격된 거리에서도 충전 가능하기 때문에 사용에 제한을 받지 않는 장점이 있다. 또한 사용하지 않은 에너지 부분은 전자장으로 재흡수되는 장점이 있다.On the other hand, the magnetic resonance method has an advantage that the efficiency is not higher than that of the electromagnetic induction method, but is not limited by use because it can be charged even at a distance. In addition, the unused energy portion has the advantage of being reabsorbed by the electromagnetic field.
무선 충전 장치(100)는, 전력 전송 코일(130)에 상면 또는 하면에 페라이트 시트를 더 포함할 수 있다. 페라이트 시트는 코일의 자속선의 회로 흐름을 향상시킬 수 있으며, 전력 전송 코일(130)에서 나오는 전자기 방사량을 줄일 수 있다.The
방열판(191)은, 내부의 열을 방열시킬 수 있다. 방열판(191)은, 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 방열판(191)은, 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.The
팬 모듈(195)은, 방열판(191)과 결합되어, 내부의 열을 외부로 배출하거나, 외부의 열을 내부로 흡입할 수 있다. 이에 따라, 무선 충전 장치(100)의 발열이 저감될 수 있다.The
팬 모듈(195)은, 적어도 하나의 팬을 포함하고, 예를 들어, 팬은, 회전팬(rotating fan), 솔리드 스테이트 팬(solid state fan), 압전팬(piezoelectric fan), 원심팬(blower fan), 축류팬, 사류팬 중 어느 하나일 수 있다.The
한편, 팬의 작동에 의해 발생되는 진동 및 소음을 저감하기 위해, 팬 모듈(195)에 포함되는 팬과 타 부품 접촉부위에 방진 소재를 적용할 수 있다.On the other hand, in order to reduce the vibration and noise generated by the operation of the fan, a dustproof material may be applied to a contact portion between the fan included in the
패드(110)는, 이동 단말기(600)가 무선 충전 장치(100)에서 이탈되지 않도록 마찰력이 큰 소재(예를 들어, 부직포, 실리콘, 고무 등)로 형성될 수 있다.The
또한, 패드(110)는, 무선 전력 전송, 통신 신호 방사 등을 고려하여 비금속 재질로 형성될 수 있다.In addition, the
한편, 도 4의 하우징(100a, 100b)이 비금속 재질로 구성한 상태에서, 종래의 커플러 안테나, 커플러, 필터, 스위칭 소자 등을 사용하여, 통신 대역을 선택하는 경우, 무선 충전 장치(100) 근처에 배치된 이동 단말기로 인하여 인쇄 회로 기판(170)에 여기된, 원치 않은 표면 신호에 의해, 대역 선택의 오류가 발생할 수 있다.On the other hand, when the housing (100a, 100b) of Figure 4 is made of a non-metallic material, using a conventional coupler antenna, coupler, filter, switching element, etc., when selecting a communication band, near the
구체적으로, 종래의 통신 대역 선택 방법은, 이동 단말기의 원활한 통신을 위하여, 커플러 안테나를 통해 수신한 신호의 극히 일부를 추출하여, 추출된 신호를 기초로 통신 대역을 선택한다.Specifically, in the conventional communication band selection method, for smooth communication of a mobile terminal, a very small portion of a signal received through a coupler antenna is extracted, and a communication band is selected based on the extracted signal.
특히, 추출된 신호는 커플러 패스를 통과하면서, 더욱 감소되어, 인쇄 회로 기판(170)에 여기된, 원치 않은 표면 신호의 레벨 보다 작아질 수 있다. 이때, 원치 않은 표면 신호는, 추출된 신호에 대하여 노이즈 성분이나, 노이즈 성분의 크기가 더 크기 때문에, 원치 않은 신호의 통신 대역이 선택될 수 있는 것이다.In particular, as the extracted signal passes through the coupler pass, it can be further reduced, making it less than the level of unwanted surface signals excited on the printed
이에 반해, 본 발명은 커플러 안테나, 커플러, 필터, 스위칭 소자 등을 구비하지 않으면서, 인쇄 회로 기판(170)에 자연스럽게 여기된 표면 신호를 이용하여, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 연산하는 방안을 제시한다.In contrast, the present invention uses a surface signal naturally excited on the printed
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 내부 블록도의 일예이다.5 is an example of an internal block diagram of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 수신부(510), 검출부(530), 아날로그-디지털 변환부(550) 및 제어부(570)는 인쇄 회로 기판(170)에 실장될 수 있다.Referring to the drawings, the
또한, 제1 필터부(591a), 제2 필터부(591b), 듀플렉서(593), 제1 증폭기(595a) 및 제2 증폭기(595b)도 인쇄 회로 기판(170)에 실장될 수 있다.Also, the
수신부(510), 검출부(530) 및 아날로그-디지털 변환부(550)는, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역 검출을 위한 것이므로 대역 선택부라고 명명할 수 있다.The
제1 필터부(591a), 제2 필터부(591b), 듀플렉서(593), 제1 증폭기(595a) 및 제2 증폭기(595b)는, 충전면에 놓여진 이동 단말기와, 기지국(10)간의 통신 신호를 증폭하기 위한 것이므로, 대역 선택부와 구분하여, 신호 증폭부라고 명명할 수 있다.The
대역 선택부 내의 수신부(510)는, 제어부(570)에 전기적으로 연결될 수 있다. 수신부(510) 내의 튜너블(tunable) 소자는 제어부(570)에 의해 제어될 수 있다.The
검출부(530)는, 수신부(510)에 전기적으로 연결되어, 표면 신호의 레벨을 검출할 수 있다. 아날로그-디지털 변환부(550)는, 검출부(530)와 제어부(570) 사이에 접속될 수 있다.The
한편, 신호 증폭부 내의 제1 필터부(591)는, 재방사 안테나(200)와 전기적으로 연결되고, 제2 필터부(591b)는 외부 안테나(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.Meanwhile, the first filter unit 591 in the signal amplification unit may be electrically connected to the
제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b) 사이에는, 듀플렉서(593)가 접속될 수 있다. 또한, 제1 증폭기(595a) 및 제2 증폭기(595b)도, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b) 사이에 접속될 수 있다.A
제어부(570)는, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)에 각각 전기적으로 연결되어, 필터 대역을 제어할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 대역 선택부의 선로와 신호 증폭부의 선로는, 제어부(570)를 중심으로 분리되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 무선 충전 장치(100)는, 이동 단말기와 기지국(10) 간의 통신 중에도, 통신 대역 판단이 가능하다.As described above, the line of the band selection unit and the line of the signal amplification unit may be formed separately from the
수신부(510)는, 적어도 하나 이상의 이동 단말기에서 송신되어, 인쇄 회로 기판(170)의 표면을 타고 흐르는 표면 신호를 수신할 수 있다.The
구체적으로, 이동 단말기에서 송신된 통신 신호가, 금속 재질에 충돌하는 경우, 통신 신호의 산란이 발생할 수 있다. 산란된 통신 신호는, 인쇄 회로 기판(170)을 타고 흐를 수 있으며, 이때, 수신부(510)에서 공진이 일어나면, 산란된 통신 신호가 부유하지 않고, 수신부(510) 쪽으로 몰리게 될 수 있다. Specifically, when the communication signal transmitted from the mobile terminal collides with the metallic material, scattering of the communication signal may occur. The scattered communication signal may flow through the printed
따라서, 수신부(510)는, 소정 주파수의 전자기파에 대해 공진하여 그 주파수의 전자기파를 수신하도록 구성될 수 있다.Accordingly, the receiving
이를 위해, 수신부(510)는, 인쇄 회로 기판(170)에 실장되는 튜너블(tunable) 커패시터(Ctune)를 구비할 수 있다.To this end, the
수신부(510)가 공진을 일으키기 위해서는, 커패시턴스 성질을 가지는 캐패시터 뿐 아니라, 인덕터스 성질을 가지는 인덕터가 존재하여야 하는데, 이러한 공진 현상에 필요한 인덕턱스는 튜너블 커패시터(Ctune)에 접속되는 유동성 소자에 의해 제공될 수 있다.In order for the receiving
또는, 수신부(510)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 양단을 그라운드에 직접 연결하여, 인덕턴스 성분을 그라운드로부터 제공받을 수 있다. 즉, 수신부(510)는, 인덕턴스 제공을 위한 별도의 구조체 없이 튜너블 커패시터(Ctune)와 그라운드 만으로 공진 기능을 수행할 수 있다.Alternatively, the receiving
튜너블 커패시터(Ctune)는 칩 캐패시터와 같은 집중회로 소자일 수 있다.The tunable capacitor C tune may be a lumped circuit device such as a chip capacitor.
한편, 튜너블 커패시터(Ctune)는, 신호를 방사하지 않고, 인쇄 회로 기판(170)의 표면을 타고 흐르는 표면 신호를 수신하는 역할만 하므로, 급전부(feeding)가 필요 없으며, 안테나 역할을 하지 않으므로, 클리어런스(clearance) 영역도 불필요하다. 이에 따라, 본 발명의 무선 충전 장치(100)는 구현이 용이하고 제품 소형화가 가능하다.On the other hand, the tunable capacitor (C tune ) does not emit a signal, and only serves to receive a surface signal flowing through the surface of the printed
또한, 본 발명의 무선 충전 장치는, 광대역에서도 하나의 튜너블(tunable) 소자로 표면 신호의 수신이 가능하다는 장점이 있다.In addition, the wireless charging device of the present invention has an advantage that it is possible to receive a surface signal with a single tunable element even in a wide band.
한편, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 조절하여, 수신부(510)의 공진점을 가변시킬 수 있다.Meanwhile, the
또한, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 기 설정된 범위에서 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 하한 값에서부터 상한 값까지 연속적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있다.In addition, the
검출부(530)는, 인쇄 회로 기판(170)의 표면을 타고 흐르는 표면 신호의 신호 레벨을 검출할 수 있다.The
한편, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 기 설정된 범위에서 조절하고, 검출부(530)는, 조절된 커패시턴스 값에 대응하여, 실시간으로, 표면 신호의 신호 레벨을 검출할 수 있다.Meanwhile, the
실시예에 따라, 본 발명의 무선 충전 장치(100)는, 검출부(530)와 제어부(570) 사이에, 검출부(530)에서 검출된 신호 레벨의 아날로그 신호를, 디지털 신호로 변환하여, 제어부(570)에 출력하는 아날로그-디지털 변환부(550)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 아날로그-디지털 변환부(550)는, 검출부(530)에서 검출된 신호가, -20dbm인 경우, 0.5V를 제어부(570)에 출력하고, 검출부(530)에서 검출된 신호가, -30dbm인 경우, 0.2 V를 제어부(570)에 출력할 수 있다.For example, when the signal detected by the
한편, 제어부(570)는, 표면 신호의 신호 레벨을 기초로, 충전면에 놓여진 이동 단말기가 전송하는 내부 통신 신호의 주파수 대역을 연산할 수 있다.Meanwhile, the
구체적으로, 제어부(570)는, 커패시턴스 값에 따라 수신부(510)에 수신된 표면 신호 들 중, 가장 큰 레벨을 갖는 표면 신호를 예비 통신 신호로 연산할 수 있다.Specifically, the
제어부(570)는, 예비 통신 신호의 레벨이 기설정된 기준 레벨 이상인 경우, 예비 통신 신호를 충전면에 놓여진 이동 단말기의 내부 통신 신호로 연산할 수 있다.When the level of the preliminary communication signal is equal to or greater than a preset reference level, the
제어부(570)는, 내부 통신 신호의 공진 주파수 및 대역폭을 기초로, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 주파수 대역을 연산할 수 있다.The
제1 필터부(591a)는, 재방사 안테나(200)와 연결될 수 있다. 제1 필터부(591a)는, 충전면에 놓여진 이동 단말기에서 송신되는 내부 통신 신호를 필터링할 수 있다.The
이를 위해, 제1 필터부(591a)는, 대역 통과 필터(Band Pass Filter)를 구비할 수 있다. 제1 필터부(591a)는, 제어부(570)의 제어에 의해 중간 주파수 및 대역폭이 가변될 수 있다.To this end, the
제2 필터부(591b)는, 외부 안테나(30)와 연결될 수 있다. 제2 필터부(591b)는, 외부 안테나(30)가 수신한 외부 통신 신호를 필터링할 수 있다.The
이를 위해, 제2 필터부(591b)는, 대역 통과 필터(Band Pass Filter)를 구비할 수 있다. 제2 필터부(591b)는, 제어부(570)의 제어에 의해 중간 주파수 및 대역폭이 가변될 수 있다.To this end, the
제어부(570)는, 내부 통신 신호의 주파수 대역에 따라, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)가 필터링할 대역을 설정할 수 있다.The
즉, 제어부(570)는, 내부 통신 신호의 주파수 대역에 대응하여, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)의 중심 주파수 및 대역폭을 설정할 수 있다. 이때, 중심 주파수는, 내부 통신 신호의 공진 주파수와 동일할 수 있다.That is, the
듀플렉서(593)는, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b) 사이에 접속되어, 제1 필터부(591a)에 의해 필터링된 내부 통신 신호와, 제2 필터부(591b)에 의해 필터링된 외부 통신 신호를 분리할 수 있다.The
도 5에서, Tx는, 내부 통신 신호일 수 있고, Rx는, 외부 통신 신호 일 수 있다.In FIG. 5, Tx may be an internal communication signal, and Rx may be an external communication signal.
제1 증폭기(595a)는, 분리된 내부 통신 신호를 증폭할 수 있다. 증폭된 내부 통신 신호는, 외부 안테나(30)를 통해, 방사될 수 있다.The
제2 증폭기(595b)는, 분리된 외부 통신 신호를 증폭할 수 있다. 증폭된 외부 통신 신호는, 재방사 안테나(200)를 통해 재방사 될 수 있다.The
이에 따라, 전파가 전달되지 않는 음영 지역에서도, 이동 단말기와 기지국(10) 간의 원활한 통신이 가능하다.Accordingly, even in a shaded area where radio waves are not transmitted, smooth communication between the mobile terminal and the
한편, 도 5에서는, 제1 증폭기(595a) 및 제2 증폭기(595b)가 듀플렉서(593)에 포함되는 구성으로 도시되나, 실시예에 따라, 1 증폭기(595a) 및 제2 증폭기(595b)는 듀플렉서(593)와 별도로 구비될 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 5, the
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 통신 대역 선택 방법을 도시한 순서도이고, 도 7 내지 도 9는, 도 6의 설명에 참조되는 도면이다.6 is a flowchart illustrating a communication band selection method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 9 are diagrams referred to in the description of FIG. 6.
도면을 참조하여 설명하면, 먼저, 수신부(510)는 적어도 하나 이상의 이동 단말기에서 송신되어, 인쇄 회로 기판(170)의 표면을 타고 흐르는 표면 신호를 수신할 수 있다(S610).Referring to the drawings, first, the receiving
구체적으로, 도 7 및 도 8에서와 같이, 충전면에 제1 이동 단말기(710)가 놓여지는 경우, 제1 이동 단말기(710)에서 송신된 제1 내부 통신 신호(S1)의 일부가 인쇄 회로 기판(170)의 표면을 타고 흐를 수 있다.Specifically, as in FIGS. 7 and 8, when the first
한편, 무선 충전 장치(100) 근처에 제2 이동 단말기(730)가 위치하는 경우, 제2 이동 단말기(730)에서 송신된 제2 내부 통신 신호(S2)의 일부가 인쇄 회로 기판(170)의 표면을 타고 흐를 수 있다.On the other hand, when the second
한편, 무선 충전 장치(100) 측면에서는 제2 내부 통신 신호(S2)는 노이즈에 불과하므로, 이하에서, 제1 내부 통신 신호(S1)를 내부 통신 신호라 명명하고, 제2 내부 통신 신호(S2)를 노이즈 신호(S2)라고 명명할 수 있다.On the other hand, since the second internal communication signal S2 is only noise in terms of the
도 8에서 S1serface 와 S2serface 는, 인쇄 회로 기판(170)을 타고 흐르는 표면 신호를 예시한다. 즉, 도 8에서, S1surface는, 내부 통신 신호(S1)의 일부가 인쇄 회로 기판(170)을 타고 흐르는 표면 신호를 예시하고, S1surface- 는, 노이즈 신호(S2)의 일부가 인쇄 회로 기판(170)을 타고 흐르는 표면 신호를 예시한다.In FIG. 8, S1 serface and S2 serface illustrate surface signals flowing through the printed
수신부(510)는, 인쇄 회로 기판(170)에 실장되는 튜너블(tunable) 커패시터(Ctune)를 구비하고, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 조절하여, 수신부(510)의 공진점을 가변시킬 수 있다.The receiving
제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 기 설정된 범위에서 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 하한 값에서부터 상한 값까지 연속적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있다.The
수신부(510)의 공진점이 가변됨에 따라, 수신되는 표면 신호가 달라질 수 있다.As the resonance point of the receiving
예를 들어, 제1 이동 단말기(710)가 LTE high 대역을 통해 통신하고, 제2 이동 단말기(730)가 GSM low 대역을 통해 통신하는 경우, 수신부(510)는, LTE high 대역의 중간 주파수로 공진하여, S1surface 를 수신하고, GSM low 대역의 중간 주파수로 공진하여, S2surface 를 수신할 수 있다.For example, when the first
상기와 같이, 본 발명은, 커플링 안테나 없이도, 튜너블 커패시터를 통해, 인쇄 회로 기판(170)에 유기되는, 표면 신호를 수신할 수 있다.As described above, the present invention can receive a surface signal, which is induced to the printed
또한, 종래의 커플러 안테나, 커플러, 스위칭 소자, 필터, 파워 디텍터를 거쳐 통신 대역을 확인하는 방법은, 커플링 패스로 인하여, 신호 손실이 많으나, 본 발명은, 자연스럽게 인쇄 회로 기판(170)으로 유기되는 신호를 수신하므로, 신호 손실이 적다.In addition, the conventional method of confirming a communication band through a coupler antenna, a coupler, a switching element, a filter, and a power detector has a lot of signal loss due to a coupling pass, but the present invention naturally leads to the printed
또한, 본 발명은, 자연스럽게 인쇄 회로 기판(170)으로 유기되는 신호를 이용하므로, 유기되는 신호 방지를 위해 무선 충전 장치(100)를 금속 재질로 하우징할 필요가 없으며, 따라서, 무선 충전 장치(100)의 충전 효율을 저감하지 않으면서도, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 통신 대역을 정확하게 연산할 수 있게 된다.In addition, since the present invention uses a signal that is naturally induced to the printed
다음, 검출부(530)는, 표면 신호의 레벨을 검출할 수 있다(S620).Next, the
구제적으로, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 기 설정된 범위에서 조절하고, 검출부(530)는, 조절된 커패시턴스 값에 대응하여, 실시간으로, 표면 신호의 신호 레벨을 검출할 수 있다.Specifically, the
검출부(530)는, 검출된 신호 레벨의 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환부(550)로 전송할 수 있다. 아날로그-디지털 변환부(550)는, 신호 레벨의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(570)에 전송할 수 있다.The
예를 들어, 아날로그-디지털 변환부(550)는, 검출부(530)에서 검출된 신호가, -20dbm인 경우, 0.5V를 제어부(570)에 출력하고, 검출부(530)에서 검출된 신호가, -30dbm인 경우, 0.2 V를 제어부(570)에 출력할 수 있다.For example, when the signal detected by the
도 9는, 인쇄 회로 기판(170)을 흐르는 표면 신호의 레벨을 예시하는 도면이다. 도 9에서 910은 S1surface의 레벨 값일 수 있고, 930은 S2surface의 레벨 값일 수 있다.9 is a diagram illustrating the level of the surface signal flowing through the printed
제1 이동 단말기(710)가 제2 이동 단말기(730) 보다 수신부(510)에 가깝게 위치하므로, S1surface의 레벨 값이, S2surface의 레벨 값 보다 클 수 있다.Since the first
다음, 제어부(570)는, 수신부(510)에서 수신된 표면 신호들 중, 가장 큰 레벨을 갖는 표면 신호를 예비 통신 신호로 연산할 수 있다(S630).Next, the
구체적으로, 제어부(570)는, 튜너블 커패시터(Ctune)의 커패시턴스 값을 하한 값에서부터 상한 값까지 연속적으로 증가시키면서, 커패시턴스 변화에 대응하는 표면 신호들의 레벨 값들을 수신할 수 있다.Specifically, the
커패시턴스 변화에 대응한 표면 신호들의 레벨 값들을, 시간 측면에서 살펴보면 도 9와 같을 수 있다.The level values of the surface signals corresponding to the change in capacitance may be as shown in FIG. 9 in terms of time.
표면 신호들 중, 910이 가장 큰 레벨을 가지므로, 제어부(570)는, 910을 예비 통신 신호로 연산할 수 있다.Of the surface signals, since 910 has the largest level, the
다음, 제어부(570)는, 예비 통신 신호의 레벨과 기준 레벨(Vref)을 비교할 수 있다(S640).Next, the
이때, 기준 레벨(Vref)은, 내부 통신 신호를 위한 문턱(throshold) 값으로써, 통신 대역, 제1 이동 단말기(710)와 수신부(510) 사이의 거리 등을 기초로 설정될 수 있다.In this case, the reference level Vref is a threshold value for an internal communication signal, and may be set based on a communication band, a distance between the first
제어부(570)는, 예비 통신 신호의 레벨이 기설정된 기준 레벨(Vref) 미만인 경우, 검출부(530)가 표면 신호의 레벨을 계속하여 검출하도록 제어할 수 있다(S620).When the level of the preliminary communication signal is less than the preset reference level Vref, the
또는, 제어부(570)는, 예비 통신 신호의 레벨이 기설정된 기준 레벨(Vref) 이상인 경우, 예비 통신 신호를 충전면에 놓여진 이동 단말기의 내부 통신 신호로 연산할 수 있다(S650).Alternatively, when the level of the preliminary communication signal is equal to or higher than a preset reference level Vref, the
다음, 제어부(570)는, 내부 통신 신호의 주파수 대역을 연산할 수 있다. 예를 들어, 제어부(570)는, 충전면에 놓여진 이동 단말기의 주파수 대역이 LTE high 통신 대역이라고 연산할 수 있다.Next, the
다음, 제어부(570)는, 연산된 내부 통신 신호의 주파수 대역에 따라, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)의 대역을 설정할 수 있다(S660).Next, the
예를 들어, 제어부(570)는, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)의 중간 주파수를 LTE high 통신 대역의 공진 주파수와 동일하게 설정하고, 대역폭을 LTE high 통신 대역과 동일하게 설정할 수 있다.For example, the
이에 따라, 무선 충전 장치(100)는, 음영 지역에서도, 충전면에 놓여진 이동 단말기와 기지국(10) 사이의 원활한 통신을 보장할 수 있다.Accordingly, the
한편, 충전면에 놓여진 이동 단말기는 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서, 710 대신 730이 충전면에 놓여질 수 있다. 이 경우에는, 710에서 유기된 통신 신호가 노이즈 신호가 될 수 있다.Meanwhile, the mobile terminal placed on the charging surface may be changed. For example, in FIG. 7, 730 may be placed on the filling surface instead of 710. In this case, the communication signal induced at 710 may be a noise signal.
따라서, 제어부(570)는, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)의 대역을 설정한 후에도, 상기 S610 내지 S660 단계를 반복하여 수행할 수 있다.Therefore, even after setting the bands of the
즉, 제어부(570)는, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)의 대역을 설정한 후, 수신부(510)가 표면 신호를 계속하여 수신하도록 제어하고, 표면 신호의 신호 레벨을 기초로, 내부 통신 신호의 주파수 대역을 재연산할 수 있다.That is, after setting the bands of the
예를 들어, 충전면에 710 대신 730이 놓여진 경우, 제어부(570)는, 내부 통신 신호가, GSM low 통신 대역이라고 연산할 수 있고, GSM low 통신 대역에 대응하여, 제1 필터부(591a) 및 제2 필터부(591b)의 대역을 설정할 수 있다.For example, when 730 is placed on the charging surface instead of 710, the
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and technical scope of the present invention It should be understood to include water to substitutes.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should not be understood that such operations should be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all shown actions should be performed in order to obtain the desired result. . In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. In addition, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical idea or prospect of the present invention.
30: 외부 안테나
40: 차량
100: 무선 충전 장치
200: 재방사 안테나
510: 수신부
530: 검출부
570: 제어부
591a: 제1 필터부
591b: 제2 필터부
595a: 제1 증폭기
595b: 제2 증폭기
593: 듀플렉서30: external antenna
40: vehicle
100: wireless charging device
200: re-radiation antenna
510: receiver
530: detection unit
570: control unit
591a: 1st filter part
591b: second filter unit
595a: first amplifier
595b: second amplifier
593: duplexer
Claims (9)
적어도 하나 이상의 이동 단말기에서 송신되어, 인쇄 회로 기판의 표면을 타고 흐르는 표면 신호를 수신하는 수신부;
상기 표면 신호의 신호 레벨을 검출하는 검출부; 및
상기 표면 신호의 신호 레벨을 기초로, 충전면에 놓여진 이동 단말기가 전송하는 내부 통신 신호의 주파수 대역을 연산하고, 상기 연산된 내부 통신 신호의 주파수 대역에 따라, 상기 재방사 안테나 및 상기 외부 안테나의 주파수 대역을 설정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.A wireless charging device comprising a power transmission coil for wirelessly transmitting power to a mobile terminal and a re-radiation antenna for re-radiating an external communication signal received by an external antenna,
A receiving unit transmitted from at least one mobile terminal and receiving a surface signal flowing on the surface of the printed circuit board;
A detector for detecting a signal level of the surface signal; And
Based on the signal level of the surface signal, the frequency band of the internal communication signal transmitted by the mobile terminal placed on the charging surface is calculated, and according to the frequency band of the calculated internal communication signal, the re-emission antenna and the external antenna A wireless charging device comprising a; control unit for setting the frequency band.
상기 인쇄 회로 기판은,
상기 재방사 안테나 및 상기 전력 전송 코일 보다 하층에 배치되고,
상기 수신부, 검출부 및 제어부는,
상기 인쇄 회로 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.According to claim 1,
The printed circuit board,
It is disposed below the re-radiation antenna and the power transmission coil,
The receiving unit, the detecting unit and the control unit,
Wireless charging device, characterized in that mounted on the printed circuit board.
상기 수신부는,
상기 인쇄 회로 기판에 실장되는, 튜너블(tunable) 커패시터를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 튜너블 커패시터의 커패시턴스 값을 조절하여, 상기 수신부의 공진점을 가변시키는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.According to claim 1,
The receiving unit,
A tunable capacitor mounted on the printed circuit board is provided.
The control unit,
A wireless charging device, characterized in that by adjusting the capacitance value of the tunable capacitor, the resonance point of the receiver is varied.
상기 제어부는,
상기 튜너블 커패시터의 커패시턴스 값을 기 설정된 범위에서 조절하고, 상기 커패시턴스 값에 따라 상기 수신부에 수신된 표면 신호들 중, 가장 큰 레벨을 갖는 표면 신호를 예비 통신 신호로 연산하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.According to claim 3,
The control unit,
Wireless charging characterized in that the capacitance value of the tunable capacitor is adjusted within a preset range, and a surface signal having the largest level among the surface signals received in the receiver is calculated as a preliminary communication signal according to the capacitance value. Device.
상기 제어부는,
상기 예비 통신 신호의 레벨이 기설정된 기준 레벨 미만인 경우, 상기 검출부가, 상기 표면 신호의 레벨을 계속해서 검출하도록 제어하고,
상기 예비 통신 신호의 레벨이 기설정된 기준 레벨 이상인 경우, 상기 예비 통신 신호를 상기 충전면에 놓여진 상기 이동 단말기의 내부 통신 신호로 연산하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.The method of claim 4,
The control unit,
When the level of the preliminary communication signal is less than a preset reference level, the detection unit controls to continuously detect the level of the surface signal,
When the level of the preliminary communication signal is higher than a predetermined reference level, the wireless charging device, characterized in that for calculating the preliminary communication signal as the internal communication signal of the mobile terminal placed on the charging surface.
상기 재방사 안테나에 연결되는 제1 필터부; 및
상기 외부 안테나에 연결되는 제2 필터부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 내부 통신 신호의 주파수 대역에 대응하여, 상기 제1 필터부 및 제2 필터부의 대역을 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.According to claim 1,
A first filter unit connected to the re-radiation antenna; And
Further comprising a second filter unit connected to the external antenna,
The control unit,
Wireless charging device, characterized in that for setting the band of the first filter unit and the second filter unit, corresponding to the frequency band of the internal communication signal.
상기 제어부는,
상기 제1 필터부 및 제2 필터부의 대역을 설정한 후, 상기 수신부가 상기 표면 신호를 계속하여 수신하도록 제어하고, 상기 표면 신호의 신호 레벨을 기초로, 상기 내부 통신 신호의 주파수 대역을 재연산하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.The method of claim 6,
The control unit,
After setting the bands of the first filter unit and the second filter unit, the receiving unit controls to continuously receive the surface signal, and recalculates the frequency band of the internal communication signal based on the signal level of the surface signal. Wireless charging device, characterized in that.
상기 제1 필터부 및 제2 필터부 사이에 접속되어, 상기 제1 필터부에 의해 필터링된 내부 통신 신호와, 상기 제2 필터부에 의해 필터링된 외부 통신 신호를 분리하는 듀플렉서; 및
분리된 내부 통신 신호를 증폭하는 제1 증폭기와, 분리된 외부 통신 신호를 증폭하는 제2 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.The method of claim 6,
A duplexer connected between the first filter unit and the second filter unit to separate an internal communication signal filtered by the first filter unit and an external communication signal filtered by the second filter unit; And
And a first amplifier for amplifying the separated internal communication signal and a second amplifier for amplifying the separated external communication signal.
상기 검출부에 연결되어, 상기 검출부에서 검출된 신호 레벨의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부에 출력하는 아날로그-디지털 변환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.According to claim 1,
And an analog-to-digital conversion unit connected to the detection unit and converting an analog signal of a signal level detected by the detection unit into a digital signal and outputting the analog signal to the control unit.
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KR20110055903A (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | 전자부품연구원 | Apparatus, method and system for wireless charging for vehicle using resonance magnetic induction |
KR20140077070A (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-23 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless power receiver and controlling method thereof |
KR20160114884A (en) * | 2015-03-25 | 2016-10-06 | 엘지전자 주식회사 | Reradiation antenna and wireless charger |
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