KR20220036291A - 전자 장치 및 전자 장치에서 전력 수신 장치 확인 방법 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 코일, 직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여, 상기 코일에 출력하도록 설정된 전력 변환 회로, 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 코일에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고, 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호를 확인하고, 상기 복수의 핑 파워 레벨들 중 상기 SSP 신호가 확인되는 핑 파워 레벨을 기반으로 상기 코일을 통해 무선 전력 전송 동작을 수행하도록 설정될 수 있으며, 다른 실시예도 가능할 수 있다.
Description
다양한 실시예들은 전자 장치 및 전자 장치에서 전력 수신 장치 확인 방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿 PC, 또는 웨어러블 디바이스와 같이 휴대가 용이한 전자 장치의 사용이 증가하고 있으며, 한 사용자가 다수의 휴대용 전자 장치를 활용하는 것이 점차 보편화되고 있다. 휴대용 전자 장치는 재충전 가능한 2차 전지를 포함함으로써, 별도의 외부 전원을 제공받지 않더라도 사용자는 지정된 시간 동안 전자 장치를 사용할 수 있다. 2차 전지는 유선 방식 또는 무선 방식으로 재충전될 수 있다. 무선 충전 방식은 전기 에너지를 주파수를 가지는 전자기파 형태로 각기 다른 전자 장치에 적합하게 변환하여 전송선 없이 무선으로 전달할 수 있다. 예컨대, 하나의 무선 전력 송신 장치(예: 충전 패드)를 이용하여 하나 이상의 전자 장치를 충전할 수 있다.
무선 전력 전송 기술은 코일에 유기되는 전자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로서, 송신 코일에 전류를 인가하여 전자기장을 발생시키고, 발생된 전자기장에 의해 수신 코일에서 유도 전류를 형성함으로써 전기 에너지를 공급할 수 있다.
무선 전력 전송 기술(wireless power transfer)은 전기 에너지를 주파수를 가지는 전자기파 형태로 변환하여 전송선 없이 무선으로 에너지를 부하(load)로 전달하는 기술일 수 있다. 무선 전력 전송 기술은 전력 수신 장치와 전력 송신 장치 간에 유선에 의한 연결 없이, 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력이 전력 수신 장치로 전달되어 전력 수신 장치의 배터리가 충전이 되는 기술일 수 있다. 무선 전력 전송 기술은 자기유도방식과 자기공명방식을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 방식의 무선 전력 전송 기술이 있을 수 있다.
무선으로 전력을 송신할 수 있는 전자 장치(예: 무선 전력 송신 장치)는 핑 신호를 출력하고, 핑 신호에 대한 응답 신호(예: SSP(signal strength packet) 신호)를 수신하여 무선 전력 수신 장치를 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는 지정된 시간 주기(또는 핑 구간)마다 지정된 전압(또는 전류 또는 전력) 또는 주파수를 가지는 핑 신호를 출력할 수 있다. 무선 전력 수신 장치는 수신된 핑 신호의 전력이 낮은 경우 무선 전력 송신 장치를 인식하지 못할 수 있다. 또는 무선 전력 수신 장치는 수신된 핑 신호의 전력이 너무 큰 경우 무선 전력 수신 장치가 큰 전압의 핑 신호로 인해 오류를 일으킬 수도 있다.
한편, 무선으로 전력을 송신할 수 있는 전자 장치(예: 무선 전력 송신 장치)는, 보다 넓은 충전 영역을 제공하기 위하여, 복수의 코일들을 포함할 수 있고, 복수의 코일들 각각을 통해 복수의 핑 신호를 출력한 후 복수의 코일들 중 적어도 하나를 통해 수신된 SSP 신호를 기반으로 무선 전력 수신 장치의 위치를 확인할 수 있는데, 복수의 코일들을 통해 복수의 SSP 신호가 수신된 경우에는 무선 전력 수신 장치의 위치 확인이 어려울 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 그 동작 방법은, 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 제공함으로써 무선 전력 수신 장치가 복수의 핑 파워 레벨들 중 자신과 적합한 핑 신호를 기반으로 무선 전력을 수신할 수 있도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 그 동작 방법은, 복수의 코일들을 통해 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 제공하고 복수의 핑 파워 레벨들 중 응답된 핑 파워 레벨을 기반으로 무선 전력 수신 장치를 확인함으로써, 무선 전력 장치의 위치 확인 및 무선 전력 송신을 위한 코일 선택이 용이할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 코일, 직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여, 상기 코일에 출력하도록 설정된 전력 변환 회로, 및 프로세서 를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 코일에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고, 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호를 확인하고, 상기 복수의 핑 파워 레벨들 중 상기 SSP 신호가 확인되는 핑 파워 레벨을 기반으로 상기 코일을 통해 무선 전력 전송 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 코일들, 각각이 직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여, 상기 복수 개의 코일들 각각으로 출력하도록 설정된 복수 개의 전력 변환 회로들, 및 적어도 하나의 프로세서 를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 코일들 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고, 상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하고, 상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 수신 장치 확인 방법은 복수의 코일들 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하는 동작, 상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하는 동작, 상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하는 동작, 및 상기 선택된 코일을 통해 무선으로 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 제공함으로써 무선 전력 수신 장치에 적합한 파워의 핑 신호를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 제공함으로써 무선 전력 수신 장치에 적절한 파워로 전력을 공급 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 복수의 코일들을 통해 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 제공하고 복수의 코일들을 통해 복수의 SSP 신호가 수신된 경우 핑 파워 레벨이 낮은 핑 신호에 대해 SSP 신호를 수신하는 코일을 확인함으로써 무선 전력 장치의 위치 확인 및 무선 전력 송신을 위한 코일 선택이 용이할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치 및 무선 전력 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선으로 전력을 송신할 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 전자 장치 내의 코일 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 수신 장치에 전력 송신을 위한 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 제1 스텝 핑 신호의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 제2 스텝 핑 신호의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 복수의 코일들을 이용하는 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호 기반으로 확인된 핑 파워 레벨과 SSP 값을 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치에 무선 전력 수신 장치가 배치되는 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11a는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 SSP 신호가 확인되지 않는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11b는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제1 핑 파워레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11c는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제2 핑 파워레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11d는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가한 상태에서 하나의 코일에 제1 핑 파워 레벨 및 제2 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11e는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가하다가 하나의 코일에서 제1 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우 스텝 핑 신호 대신 제1 핑 파워 레벨의 핑 신호를 제공하는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선으로 전력을 송신할 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 전자 장치 내의 코일 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 수신 장치에 전력 송신을 위한 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 제1 스텝 핑 신호의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 제2 스텝 핑 신호의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 복수의 코일들을 이용하는 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호 기반으로 확인된 핑 파워 레벨과 SSP 값을 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치에 무선 전력 수신 장치가 배치되는 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11a는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 SSP 신호가 확인되지 않는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11b는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제1 핑 파워레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11c는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제2 핑 파워레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11d는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가한 상태에서 하나의 코일에 제1 핑 파워 레벨 및 제2 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11e는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가하다가 하나의 코일에서 제1 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우 스텝 핑 신호 대신 제1 핑 파워 레벨의 핑 신호를 제공하는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치 및 무선 전력 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 무선 전력 수신 장치(195)에 무선으로 전력(103)을 송신할 수 있다. 전자 장치(101)는, 다양한 충전 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(195)로 전력(103)을 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 유도 방식에 따라 전력(103)을 송신할 수 있다. 전자 장치(101)가 유도 방식에 의한 경우에, 전자 장치(101)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 및/또는 통신 변복조 회로를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 적어도 하나의 코일과 함께 공진 회로를 구성할 수도 있다. 전자 장치(101)는, WPC(wireless power consortium) 표준(또는, Qi 표준) 또는 PMA(power matters alliance) 표준에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 공진 방식에 따라 전력(103)을 송신할 수 있다. 공진 방식에 의한 경우에는, 전자 장치(101)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 및/또는 아웃 밴드 통신 회로(예: Bluetooth, BLE(Bluetooth low energy) 또는 WiFi와 같은 근거리 통신 회로)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 코일은 공진 회로를 구성할 수 있다. 전자 장치(101)는, A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 (또는, AFA(air fuel alliance) 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 전자 장치(101)는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 전류가 흐르면 유도 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)가 유도 자기장을 생성하는 과정을, 전자 장치(101)가 전력(103)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신 장치(195)는, 주변에 형성된 시간에 따라 크기가 변경되는 자기장에 의하여 유도 기전력이 발생되는 코일을 포함할 수 있다. 코일을 통하여 유도 기전력을 발생시키는 과정을, 무선 전력 수신 장치(195)가 전력(103)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 전자 장치(101)는, 무선 전력 수신 장치(195)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 인-밴드 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(195)와 통신을 수행할 수 있다. 인-밴드 방식을 사용하여 통신을 수행하는 경우 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)는, 전력을 송수신하는 주파수와 실질적으로 동일한 주파수 대역을 통해 송신하고자 하는 데이터를 예를 들어, ASK(Amplitude-shift keying) 또는 온/오프 키잉(on/off keying) 변조 방식에 따라, 로드(또는, 임피던스)를 변경할 수 있다. 전자 장치(101)는, 코일의 전류, 전압 또는 전력의 크기 변경에 기초하여 로드 변경(또는, 임피던스 변경)을 측정함으로써, 상대 장치에서 송신하는 데이터를 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는, 아웃-밴드 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(195)와 통신을 수행할 수 있다. 아웃-밴드 방식을 사용하여 통신을 수행하는 경우, 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)는, 코일 또는 패치 안테나와 별도로 구비된 통신 회로(예: BLE 통신 모듈)를 이용하여 전력을 송수신하는 주파수와 다른 주파수 대역을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 적어도 하나의 코일, 직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여, 상기 코일에 출력하도록 설정된 적어도 하나의 전력 변환 회로 및 적어도 하나의 전송 IC를 포함할 수 있고, 상기 전송 IC는, 상기 코일에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고, 무선 전력 수신 장치(195)가 상기 핑 신호에 응답하는 SSP(signal strength packet) 신호를 확인하고, 상기 복수의 핑 파워 레벨들 중 상기 SSP 신호가 확인되는 핑 파워 레벨을 기반으로 상기 적어도 하나의 코일 중 상기 무선 전력 수신 장치(195)가 위치한 코일을 판단하고, 상기 판단 결과에 기반하여 선택된 코일을 통해 상기 무선 전력 수신 장치(195)에 전력을 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 전력 변환 회로는 전압 기반으로 상기 제1 파워 레벨을 상기 제2 파워 레벨로 높이도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 전력 변환 회로는 주파수 기반으로 상기 제1 파워 레벨을 상기 제2 파워 레벨로 높이도록 설정되 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예에서, 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)가 특정 동작을 수행하는 것은, 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)에 포함된 다양한 하드웨어, 예를 들어 프로세서(예를 들어, 전송 IC 및/또는 MCU(micro controlling unit))와 같은 제어 회로, 및/또는 전력 변환 회로가 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)가 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서가 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)가 특정 동작을 수행하는 것은, 전자 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(195)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 인스트럭션이 실행됨에 따라, 프로세서 또는 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선으로 전력을 송신할 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 전송 IC(110), 컨버터(converter)(120), 복수 개의 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m), 또는 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전송 IC(110)는, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(102))를 검출하기 위한 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 전송 IC(110)는, 무선 전력 수신 장치로부터의 정보를 확인하기 위한 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 전송 IC(110)는 무선 전력 수신 장치로 전력을 제공하기 위한 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 전송 IC(110)는, 상술한 동작들 중 적어도 일부를 수행할 수 있는 프로세서(컨트롤러)일 수 있으며, 이에 프로세서 또는 컨트롤러로 명명될 수도 있다. 전송 IC(110)는, 무선 충전만을 위한 전용 컨트롤러로 구현될 수 있으나, 경우에 따라 전자 장치(101)의 전반적인 동작을 관장하는 메인 프로세서(예를 들어, MCU)와 하나로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 검출을 위한 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전송 IC(110)는, 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 중 적어도 하나에 핑(ping) 신호가 인가되도록 복수 개의 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따른 핑 신호는 단계적으로 증가되는 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호(예: '스텝 핑 신호'라고도 함)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전송 IC(110)는, 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 중 적어도 하나에 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스를 인가하거나, 또는 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스가 인가되도록 다른 하드웨어를 제어할 수도 있다. 도 2에서는 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m)만이 도시되었지만, 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에는 적어도 하나의 커패시터가 더 연결될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
일 실시예에 따른 복수 개의 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m)각각에는 코일 선택 스위치가 포함되거나, 또는 복수 개의 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 각각과 전송 IC(110) 사이에 코일 선택 스위치가 배치될 수 있다. 전송 IC(110)는, 특정 코일에 스텝 핑 신호가 인가되도록 코일 선택 스위치의 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 복수 개의 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m)은, 컨버터(120)로부터 입력되는 직류 전력(예를 들어, 브릿지 전압(bridge voltage, 또는 구동 전압(VDD))을 이용하여 교류 전력을 출력할 수 있으며, 예를 들어 인버터(inverter)로 명명될 수도 있다. 컨버터(120)는, 전력 소스(미도시)로부터의 직류 전력의 전압을 컨버팅하여 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 컨버터(120)는 전송 IC(110)의 동작 전력을 제공할 수 있다. 컨버터(120)는, 벅 컨버터(buck converter), 또는 부스트 컨버터(boost converter), 또는 벅/부스트 컨버터(buck/boost converter) 중 어느 하나로 구현될 수 있으나, 제한은 없다. 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 각각은 스텝 핑 신호에 대응하는 교류 전력을 코일들(151a, ..., 151m) 각각으로 제공할 수 있다. 전송 IC(110)는, 순차적으로 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 스텝 핑 신호들이 인가되도록, 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 각각을 순차적으로 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 컨버터(120)는 코일들(151a, ..., 151m) 중 하나(예: 제1 코일(151a))에 스텝 핑 신호가 인가되도록 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 중 하나(예: 제1 전력 변환 회로(150a))를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면 스텝 핑 신호는 단계적으로 증가하는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 지정된 시간 주기마다 반복되는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따르면 컨버터(120)는 전류, 전압, 또는/및 주파수를 이용하여 핑 파워 구간 내에서 복수의 핑 파워 레벨이 단계적으로 증가되도록 제어할 수 있다. 예를 들면 핑 파워 구간은 제1 전압(예: 5V) 기반의 제1 파워 레벨을 가지는 제1 핑 파워 구간 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 가지는 제2 전압(예: 6.5V) 기반의 제2 핑 파워 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면 핑 파워 구간은 제1 주파수(예: 140~145kHz) 기반의 제1 파워 레벨을 가지는 제1 핑 파워 구간 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 가지는 제2 주파수(예: 140~145kHz) 기반의 제2 핑 파워 구간을 포함할 수 있다. 핑 파워 구간은 제1 핑 파워 구간 및 제2 핑 파워 구간 외에 제2 파워 레벨보다 높은 파워 레벨을 가지는 하나 이상의 다른 핑 파워 구간을 더 포함할 수 있다.
무선 전력 수신 장치는, 단계적으로 증가하는 핑 파워 레벨들에 기반한 스텝 핑 신호를 수신할 수 있고, 핑 신호를 수신하는 경우 핑 신호에 대한 응답(response)(예: SSP(signal strength packet))을 전송할 수 있다. 더욱 상세하게, 무선 전력 수신 장치는, 스텝 핑 신호에 기반하여 로드 변조를 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치는, 스텝 핑 신호에 기반하여 내부에 포함된 로드 변조 모듈을 통해 (예: 로드 변조 회로 또는/및 통신을 위하여 포함된 스위치를 온/오프함으로써) 로드 변조를 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치는, 전자 장치(101)로부터의 단계적으로 증가하는 핑 파워 레벨들에 기반한 스텝 핑 신호 중 적합한 레벨(또는 특정 레벨)의 핑 파워 레벨에서 응답할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치는, 전자 장치(101)로부터의 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)과 제2 핑 파워 레벨(예: 6.5V)을 가지는 스텝 핑 신호 중 제1 핑 파워 레벨에서는 응답하지 못하고 제2 핑 파워 레벨에서 응답할 수 있다.
무선 전력 수신 장치의 로드 변경은, 전자 장치(101)에서 검출될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 스텝 핑 신호를 출력하면서(또는 출력 후) 제1 코일(151a)에 인가되는 전압 및/또는 전류를 센싱할 수 있다. 전자 장치(101)는 스텝 핑 신호를 출력하면서 코일들(151a, ..., 151m)에 인가되는 전압 및/또는 전류를 센싱할 수 있는 센서를 더 포함할 수 있다. 전송 IC(110)는, 스텝 핑 신호 출력 중 코일로부터 검출되는 신호, 예를 들어 센싱된 전압 및/또는 전류를 복조할 수 있다. 전송 IC(110)는 복조의 결과에 기반하여 스텝 핑 신호의 핑 파워 구간의 복수의 핑 파워 레벨들 중 무선 전력 수신 장치가 전송하는 정보(예: SSP)가 확인된 핑 파워 레벨을 확인할 수 있다. 전송 IC(110)는 확인된 SSP를 기반으로 전력 수신 장치에서의 수신 파워 세기 값(예: SSP 값)을 더 확인할 수 있다. 무선 전력 수신 장치가 로드 변조를 수행하는 동작을 통신 신호를 송신한다고 명명할 수도 있다. 전자 장치(101)가, 복조를 수행하여 복조 결과에 기반하여 정보를 확인하는 동작을 통신 신호를 수신한다고 명명할 수도 있다. 전송 IC(110)는, 코일들(151a, ..., 151m) 별 확인된 핑 파워 레벨들 또는/및 SSP 값들을 기반으로 코일들(151a, ..., 151m) 중 무선 전력 전송을 위해 사용할 코일 또는 무선 전력 수신 장치가 배치된 코일을 선택할 수 있다.
예를 들면, 전송 IC(110)는, 코일들(151a, ..., 151m) 별 확인된 핑 파워 레벨들 중 가장 낮은 핑 파워 레벨이 확인된 코일을 선택할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 전송 IC(110)는, 코일들(151a, ..., 151m) 별 확인된 핑 파워 레벨들 중 가장 낮은 핑 파워 레벨이 확인된 코일이 복수 개인 경우 SSP값이 가장 큰 코일을 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))는 복수 개의 코일들(예: 151a, ..., 151m), 각각이 직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여 상기 복수 개의 코일들 각각으로 출력하도록 설정된 복수 개의 전력 변환 회로들(예: 151a, ..., 151m), 및 적어도 하나의 프로세서(예: 전송 IC(예: 110))를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 코일들 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고, 상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP(signal strength packet) 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하고, 상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 복수개의 코일들 중 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일은 선택하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 적어도 하나의 프로세서는 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일들 각각에서 검출된 SSP 값들을 확인하고, 상기 SSP 값들을 기반으로 코일을 선택하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 SSP 값들 중 가장 큰 SSP 값을 가지는 코일을 선택하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 코일들 각각에 순차적으로 핑 신호를 인가하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 복수의 코일들의 배치에 기반하여 서로 인접하지 않는 코일들 순서로 핑 신호를 인가하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 복수의 전력 변환 회로들 각각은 전압 또는/및 주파수를 기반으로 상기 제1 파워 레벨을 상기 제2 파워 레벨로 높이도록 설정될 수 있다.도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치 내의 코일 배치를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)을 포함할 수 있다. 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)은, 도 3의 실시예에서는 어느 하나의 방향(예를 들어, x축 방향)으로 정렬된 것과 같이 도시되어 있지만, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)의 정렬 방향이나 배치의 형상에 제한은 없다. 예를 들어, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)은 어느 하나의 방향(예를 들어, x축 방향)으로 복수 개의 열로 배치될 수 있다. 도 3에서는, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)이 인접하는 코일들 간 서로 중첩되어 배치되어 있지만, 이 또한 예시적인 것으로 인접하는 코일들 간의 중첩 여부에는 제한이 없다. 예를 들어, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)간의 간격은 일부 상이할 수 있다. 도 3에서와 같이, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)이 배치됨에 따라, 전자 장치(101)가 제공하는 충전 영역이 단일 코일의 경우보다 넓어질 수 있고 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(195))의 충전 자유도가 높아 질 수 있다. 도 3에서는, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)이 동일한 형태로 도시되어 있지만, 복수 개의 코일들(151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f)의 형태는 적어도 일부 상이할 수 있다. 예를 들어, 코일의 권선 수(number of turns), 코일의 형태, 코일의 크기(예: 내경 또는 외경) 및/또는 코일의 두께 중 일부가 상이할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 전력 수신 장치에 전력 송신을 위한 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따르면 전자 장치(401)(예를 들면, 도 1의 전자 장치(101))는 무선 전력 수신 장치(402)(예를 들면, 도 1의 무선 전력 수신 장치(195))에 전력을 제공하기 위해 핑 상태(ping phase)(410), 인증 상태(identification & configuration)(420), 및/또는 전력 전송 상태(power transfer phase)(430)에 대응하는 적어도 하나의 신호들을 송수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 핑 상태(ping phase)(410)에서 단계적으로 증가하는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 지정된 시간 주기마다 반복되는 스텝 핑 신호, 예를 들면 디지털 스텝 핑 신호 또는 아날로그 스텝 핑 신호를 송신할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(401)는 전력 전송 요청에 기반하여 주기적으로 스텝 핑 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 무선 전력 수신 장치(402)로부터의 상기 스텝 핑 신호에 대응하는 응답(예: SSP)이 검출됨에 기반하여 무선 전력 수신 장치(402)를 확인(감지 또는 검출)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 하나의 코일을 이용하여 무선 전력 수신 장치(402)를 검출하는 경우 하나의 코일을 이용하여 스텝 핑 신호를 출력하고, 상기 코일의 스텝 핑 신호에 대응하는 SSP가 검출된 경우 검출된 SSP가 어느 핑 파워 레벨에 대한 응답인지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 복수의 코일들을 이용하여 무선 전력 수신 장치(402)를 검출하는 경우, 복수의 코일들 각각을 이용하여 복수의 스텝 핑 신호를 순차적으로 출력하고, SSP가 검출된 경우 검출된 SSP가 어느 코일의 어느 핑 파워 레벨에 대한 응답인지 확인할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 복수의 코일들을 이용하여 무선 전력 수신 장치(402)를 검출하는 경우, 복수의 코일들로 제1 파워 레벨(예: 5V 전압)을 갖는 핑 신호를 출력하여 핑 신호에 대응하는 응답(예: SSP)을 검출하고, 제2 파워 레벨(예: 6.5V 전압)을 갖는 핑 신호를 출력하여 핑 신호에 대응하는 응답(예: SSP)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(401)는 복수의 스텝 핑 신호를 전송함에 있어, 복수의 코일들로 동일한 핑 파워 레벨로 핑 신호를 전송한 뒤, 핑 파워 레벨을 변경하여 핑 신호를 전송하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 복수의 SSP가 검출된 경우, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 수신된 SSP 신호와 연관된 코일을 선택할 수 있다. 또는 전자 장치(401)는 복수의 SSP가 검출된 경우, 복수의 SSP 신호들 각각과 연관된 핑 파워 레벨 및 SSP 값을 확인하여 무선 전력 전송을 위한 코일을 선택할 수도 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 복수의 코일을 통해서 SSP 신호가 검출된 경우, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 확인된 SSP 신호와 연관된 코일을 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 확인된 SSP 신호와 연관된 코일이 복수개인 경우 각 코일에서 확인된 SSP값을 확인하여 가장 작은 핑 파워 레벨에 해당하면서도 SSP 값이 큰 코일을 선택할 수 있다. 전자 장치(401)는 선택된 코일의 핑 파워 레벨 또는/및 SSP 값을 기반으로 인증 상태(identification & configuration) 로 진입하여 인증을 수행하고 인증 후, 전력 전송 상태(power transfer phase) 로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 인증 상태(identification & configuration)(420)에서 무선 전력 수신 장치(402)로부터 전력 수신 장치를 인증하기 위한 식별(identification) 정보 및 구성(configuration) 정보를 수신할 수 있다. 식별 정보는 무선 전력 수신 장치(402)를 식별하기 위한 정보를 포함하고, 구성 정보는 무선 전력 수신 장치(402)가 전력을 수신하는데 필요한 각종 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(401)는 무선 전력 수신 장치(402)로부터의 식별 정보 및 구성 정보를 기반으로 무선 전력 수신 장치(402)를 인증할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 무선 전력 수신 장치(402)로부터 충전 모드 정보(예: 일반 충전 모드 또는 저전력 충전 모드)를 수신할 수 있고, 충전 모드 정보와 연관된 전력 제공 정보를 무선 전력 수신 장치(402)로 제공할 수 있다. 충전 모드와 연관된 전력 제공 정보는 전송 전압, 전력 값, 주파수, 전력 전송을 위한 파라미터 값을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(402)는 충전 모드 정보와 연관된 전력 제공 정보를 기반으로 충전 모드를 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 인증(또는 인증 및 충전 모드 설정)이 완료됨에 따라 전력 전송 상태(power transfer phase)(430)에서 무선 전력 수신 장치(402)에 무선 전력 전송을 위한 전력 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(401)는 전력 전송 상태(power transfer phase)(430)에서 무선 전력 수신 장치(402)로부터 적어도 하나 이상의 CEP(control error packet) 신호를 수신할 수 있고, 또는 RPP(received power packet)신호를 수신할 수 있다. CEP 신호는 전자 장치(401)에서 송신되어야 할 송신 전력의 크기를 나타내는 정보를 포함할 수 있고, RPP 신호는 무선 전력 수신 장치(402)에서 수신되는 수신 전력의 크기를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(401)는 CEP 신호 또는/및 RPP 신호를 기반으로 송신 전력을 조절할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 스텝 핑 신호를 설명하기 위한 도면이다. 도 5a는 일 실시예에 따른 제1 스텝 핑 신호(51)의 일예를 나타낸 도면이고, 도 5b는 일 실시예에 따른 제2 스텝 핑 신호(52)의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시예에 따른 스텝 핑 신호(51 또는 52)는 단계적으로 증가하는 복수의 핑 파워 레벨(511 및 512, 또는 521, 522, 및 523)을 가지는 핑 파워 구간(510 또는 520)이 지정된 시간 주기(t)마다 반복되는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따르면 핑 파워 구간 내에서 복수의 핑 파워 레벨은 전류, 전압, 또는/및 주파수를 이용하여 단계적으로 증가될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에서는 전압 기반의 복수의 핑 파워 레벨 증가를 예로 나타내고 있다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에 따른 핑 파워 구간(510)은 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 가지는 제1 핑 파워 구간(511) 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨(예: 6.5V)을 가지는 제2 핑 파워 구간(512)을 포함할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 일 실시예에 따른 핑 파워 구간(520)은 제1 핑 파워 레벨(예: 4V)을 가지는 제1 핑 파워 구간(521), 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨(예: 5V)을 가지는 제2 핑 파워 구간(522) 및 제2 파워 레벨보다 높은 제3 파워 레벨(예: 6.5V)을 가지는 제3 핑 파워 구간(523)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 핑 파워 구간에 포함된 복수의 파워 레벨들의 수는 상기 도 5a 및 도 5b의 예에 한정되지 않고, 제1 내지 제4 핑 파워 레벨을 가지거나 그 이상의 핑 파워 레벨을 더 가지도록 구현될 수도 있다. 다양한 실시예에 따르면 핑 파워 구간에 포함된 복수의 파워 레벨들은 상기 도 5a 및 도 5b의 예처럼 전압 기반으로 제어될 수도 있지만, 전압 뿐만 아니라 전류 또는/및 주파수를 기반으로 제어될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는 핑 상태(ping phase)(610)에서 코일들(151a, ..., 151m) 중 하나에 단계적으로 증가하는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 스텝 핑 신호가 인가되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 외부 장치(예: 무선 전력 수신 장치(102))를 검출하기 위한 스텝 핑 신호를 지정된 주기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 스텝 핑 신호를 전송하는 구간(60)은 제1 핑 파워 레벨 구간(61) 및 제2 핑 파워 레벨 구간(62)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전자 장치(101)는 스텝 핑 신호 인가 중 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(195))가 전자 장치(101)상에 놓이게 되면(또는 무선 전력 수신 장치에 의해 스텝 핑 신호가 검출될 수 있는 조건이 되면)(A) 스텝 핑 신호가 무선 전력 수신 장치에 의해 검출될 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(195))가 전자 장치(101)상에 놓이게 되면(또는 무선 전력 수신 장치에 의해 스텝 핑 신호가 검출될 수 있는 조건이 되면)(A), 스텝 핑 신호의 제1 핑 파워 레벨 구간(61)이 무선 전력 수신 장치에 로드(또는 검출)되거나, 제1 핑 파워 레벨(61)보다 높은 제2 핑 파워 레벨 구간(62)이 무선 전력 수신 장치에 의해 로드(또는 검출)될 수 있다.
예를 들면, 도 6a는, 전자 장치(101)가 스텝 핑 신호를 전송하고, 제1 핑 파워 레벨 구간(61)에서 무선 전력 수신기에 의해 로드되어 로드 변조가 수행되고 제1 핑 파워 레벨 구간(61)에서 제1 핑 파워에 대한 응답으로 SSP 신호가 전자 장치(101)에 수신(또는 전자 장치의 변조부를 통해 검출)되는 경우를 나타낸다. 전자 장치(101)는 무선 전력 수신기로부터 SSP 신호를 수신한 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 기반으로 인증 상태(identification & configuration)(620)로 진입하여 인증을 수행하고 전력 전송 상태(630)로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 핑 파워 레벨 구간(61)에서 제1 핑 파워에 대한 응답으로 SSP 신호가 수신되면 스텝 핑 신호를 인가하지 않을 수 있다. 이 경우, 전자 장치(101)는 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 기반으로 인증 상태(identification & configuration)(620)로 진입하여 인증을 수행하고 전력 전송 상태(630)로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다.
다른 예를 들면, 도 6b는, 전자 장치(101)가 스텝 핑 신호를 전송하고, 제2 핑 파워 레벨 구간(62)에서 스텝 핑 신호가 무선 전력 수신기에 의해 로드되어 로드 변조가 수행되고 제2 핑 파워 레벨 구간(62)의 제2 핑 파워 레벨(예: 6.5V)에 대한 응답으로 SSP 신호가 전자 장치에 수신되는 경우를 나타낸다. 전자 장치는 무선 전력 수신기로부터 SSP 신호를 수신한 제2 핑 파워 레벨(예: 6.5V)을 기반으로 인증 상태(identification & configuration)(620)로 진입하여 인증을 수행하고 전력 전송 상태(power transfer phase)(630)로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 핑 파워 레벨 구간(61)에서 제1 핑 파워에 대한 응답으로 SSP 신호를 수신하지 못하고, 제2 핑 파워 레벨 구간(62)에서 제2 핑 파워에 대한 응답으로 SSP 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(101)는 제2 핑 파워 레벨(예: 6.5V)을 기반으로 인증 상태(identification & configuration)(620)로 진입하여 인증을 수행하고 전력 전송 상태(630)로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 6a 및 도 6b에서는 코일들(151a, ..., 151m) 중 하나에 스텝 핑 신호가 인가되는 예를 설명하였지만, 전자 장치는 복수의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 스텝 핑 신호를 인가하고 복수의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 대해 SSP 신호가 수신된 핑 파워 레벨을 확인한 후, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호를 수신한 코일을 선택하고 선택된 코일의 가장 작은 핑 파워 레벨을 이용하여 인증 상태(identification & configuration)(620) 및 전력 전송 상태(630)를 수행할 수 있다. 예를 들면, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호를 수신한 코일이 복 수개인 경우 SSP 값이 가장 큰 코일을 이용하여 인증 상태(identification & configuration)(620) 및 전력 전송 상태(630)를 수행할 수 있다.일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 핑 파워 레벨(61)에서 SSP가 확인되었을 때의 전자 장치(101)(또는 전자 장치(101) 내의 코일)와 무선 전력 수신 장치와의 거리가, 제2 핑 파워 레벨(62)에서 SSP가 확인되었을 때의 전자 장치(101)(또는 전자 장치(101) 내의 코일)와 무선 전력 수신 장치와의 거리보다 더 가까운 것으로 확인할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)의 전송 IC(110)는 710 내지 730 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.
710 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 코일에 단계적으로 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 인가할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 중 하나에 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스를 인가하거나, 또는 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스가 인가되도록 다른 하드웨어를 제어하여 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 중 하나에 스텝 핑 신호가 인가되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따르면 스텝 핑 신호는 무선 전력 수신 장치에 의해 로드되는 경우 무선 전력 수신 장치는 SSP 신호를 발생할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치는 스텝 핑 신호의 복수의 핑 파워 레벨들 중 핑 신호를 수신하는 파워 레벨에 대응하는 SSP 신호를 발생할 수 있다.
720 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 핑 파워 레벨을 갖는 핑 신호들 중 하나에 대응하는 SSP가 인가되는지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전송 IC(110)는 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m)에 인가되는 전류 또는 전압 또는 주파수 센싱을 통해 전송 무선 전력 수신 장치에 의해 발생된 SSP신호가 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 중 하나에 인가되는지 확인할 수 있다.
730 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 SSP 인가 확인에 기반하여 무선 전력 전송을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 특정 핑 파워 레벨의 핑 신호에 대한 응답으로 SSP 신호가 코일에 인가되는 경우, 특정 핑 파워 레벨을 기반으로 인증 상태(identification & configuration)로 진입하여 인증을 수행하고 인증 후, 전력 전송 상태(power transfer phase)로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))에서 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 신호 기반의 무선 전력 전송 방법은, 코일에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하는 동작, 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호를 확인하는 동작, 및 상기 복수의 핑 파워 레벨들 중 상기 SSP 신호가 확인되는 핑 파워 레벨을 기반으로 상기 코일을 통해 무선 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에에 따르면 전자 장치에서 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 제공함으로써 무선 전력 수신 장치가 적합한 핑 파워 레벨에서 무선 전력 송신을 시작하도록 할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 복수의 코일들을 이용하는 전자 장치에서 스텝 핑 신호를 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)의 전송 IC(110)는 810 내지 830 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.
810 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 코일들 각각에 단계적으로 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 인가할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 각각에 순차적으로 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스를 인가하거나, 또는 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스가 인가되도록 다른 하드웨어를 제어하여 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 순차적으로 스텝 핑 신호가 인가되도록 할 수 있다.
820 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가되는 적어도 하나의 코일을 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 복수의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 인가되는 전류 또는 전압 또는 주파수 센싱을 통해 전송 무선 전력 수신 장치에 의해 발생된 SSP신호가 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 인가되는지 확인할 수 있다.
830 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 적어도 하나의 코일을 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 적어도 하나의 코일의 위치를 확인할 수 있고, SSP 신호가 인가된 적어도 하나의 코일의 위치를 기반으로 무선 전력 수신 장치의 거치(또는 배치) 위치를 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 SSP 신호가 인가된 적어도 하나의 코일이 제1 코일인 경우 무선 전력 수신 장치가 제1 코일에 대응하는 위치에 거치(또는 배치)된 것을 확인할 수 있고, SSP 신호가 인가된 적어도 하나의 코일이 제1 코일과 제2 코일인 경우 무선 전력 수신 장치가 제1 코일 및/또는 제2 코일에 대응하는 위치에 거치(또는 배치)된 것을 확인할 수 있다.
840 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호와 연관된 적어도 하나의 핑 파워 레벨을 기반으로 무선 전력 전송을 위한 코일을 선택할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호가 어느 핑 파워 레벨에서 확인되었는지 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 수신된 SSP 신호와 연관된 코일을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호와 연관된 적어도 하나의 핑 파워 레벨 및 SSP 값을 확인하여 무선 전력 전송을 위한 코일을 선택할 수도 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호가 어느 핑 파워 레벨에서 확인되었는지 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 확인된 SSP 신호와 연관된 코일을 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 확인된 SSP 신호와 연관된 코일이 복수개인 경우 각 SSP값을 확인하여 가장 작은 핑 파워 레벨에 해당하면서도 SSP 값이 큰 코일을 선택할 수 있다.
840 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 선택된 코일을 이용하여 무선 전력 전송을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 선택된 코일의 핑 파워 레벨 또는/및 SSP 값을 기반으로 인증 상태(identification & configuration) 로 진입하여 인증을 수행하고 인증 후, 전력 전송 상태(power transfer phase)로 진입하여 전력 전송을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 선택된 코일의 핑 파워 레벨에 기반하여 무선 전력 모드를 설정하고 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 모드의 설정은 전자 장치(101)에서 송출할 무선 전력 신호의 주파수, 인가 전압, 또는/및 전력 전송 모드에서의 전송 파워 세기를 설정하는 것을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))에서 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 신호 기반의 무선 전력 전송 방법은 복수의 코일들(예: 151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f) 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하는 동작, 상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP(signal strength packet) 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하는 동작, 상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하는 동작, 및 상기 선택된 코일을 통해 무선으로 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 방법은 상기 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 복수개의 코일들 중 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일은 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 방법은 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일들 각각에서 검출된 SSP 값들을 확인하고, 상기 SSP 값들을 기반으로 코일을 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 방법은 상기 SSP 값들 중 가장 큰 SSP 값을 가지는 코일을 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 방법은 상기 복수의 코일들 각각에 순차적으로 핑 신호를 인가할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 방법은 상기 복수의 코일들의 배치에 기반하여 서로 인접하지 않는 코일들 순서로 핑 신호를 인가할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 방법은 상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 복수의 핑 파워 레벨들은 전압 또는/및 주파수를 기반으로 상기 제1 파워 레벨에서 상기 제2 파워 레벨로 증가될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치에서 스텝 핑 신호 기반으로 확인된 핑 파워 레벨과 SSP 값을 이용한 무선 전력 전송 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)의 전송 IC(110)는 912 내지 924 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.
912 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 전송 IC(110)는 복수의 코일들 각각에 단계적으로 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 신호를 인가할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 전력 변환 회로들(150a, ..., 150m) 각각에 순차적으로 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스를 인가하거나, 또는 스텝 핑 신호에 대응하는 펄스가 인가되도록 다른 하드웨어를 제어하여 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 순차적으로 스텝 핑 신호가 인가되도록 할 수 있다.
914 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가되는 적어도 하나의 코일을 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 복수의 코일들(151a, ..., 151m)각각에 인가되는 전류 또는 전압 또는 주파수 센싱을 통해 전송 무선 전력 수신 장치에 의해 발생된 SSP 신호가 복수 개의 코일들(151a, ..., 151m) 각각에 인가되는지 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가되는 코일이 없는지, 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 코일이 하나인지, 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가되는 코일이 복수개(예: 2개 이상, 이하 "2개"인 경우를 예를 들어 설명함)인지 확인할 수 있다. 전송 IC(110)는 동작 916에서, 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 코일이 없으면 912 동작을 반복 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전송 IC(110)는 지정된 시간 또는 지정된 횟수 동안 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 코일이 없는 경우, 전자 장치(101) 상에 무선 전력 수신 장치가 아닌 외부 물체(예: 키 또는 동전)가 놓였다고 판단하고, 핑 신호를 전송하는 동작을 중지할 수 있다.
914 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 코일이 하나이면, 전송 IC(110)는 동작 916에서, SSP 신호가 인가된 코일을 통해 무선 전력을 전송할 수 있다.
914 동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 복수의 코일들 중 SSP 신호가 인가된 코일이 두 개이면, 전송 IC(110)는 동작 918에서, 두 개의 코일(예: 제1 코일 및 제2 코일) 각각에 SSP 신호 수신 시의 핑 파워 레벨을 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 제1 코일에 인가된 제1 스텝 핑 신호의 복수의 핑 파워 레벨 중 어느 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 확인되었는지 확인하고, 제2 코일에 인가된 제2 스텝 핑 신호의 복수의 핑 파워 레벨 중 어느 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 확인되었는지 확인할 수 있다. 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨과 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨의 크기를 비교할 수 있다. 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨이 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨보다 작은 경우 920 동작을 수행하고, 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨이 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨보다 큰 경우 922 동작을 수행하고, 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨이 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨과 동일한 경우 924 동작을 수행할 수 있다.
920동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨이 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨보다 작은 경우 제1 코일을 통해 무선 전력을 전송할 수 있다.
922동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨이 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨보다 큰 경우 제2 코일을 통해 무선 전력을 전송할 수 있다.
924동작에서, 일 실시예에 따른 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 핑 파워 레벨이 제2 코일에서 확인된 제2 핑 파워 레벨과 동일한 경우 제1 코일 및 제2 코일 각각에 확인된 SSP 값을 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 SSP 값이 제2 코일에서 확인된 제2 SSP 값 이상인지, 제1 코일에서 확인된 제1 SSP 값이 제2 코일에서 확인된 제2 SSP 값 미만인지 확인할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 SSP 값이 제2 코일에서 확인된 제2 SSP 값 이상이면 920 단계로 진행하여 제1 코일을 통해 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 제1 코일에서 확인된 제1 SSP 값이 제2 코일에서 확인된 제2 SSP 값 미만이면 922 단계로 진행하여 제2 코일을 통해 무선 전력을 전송할 수 있다.
도 9에서는 2개의 코일에서 SSP 신호가 수신된 것으로 가정하였으나, 3개 이상의 코일에서 SSP 신호가 수신되는 경우, 핑 파워 레벨과 SSP 값을 확인하여, 핑 파워 레벨이 낮고 SSP 값이 높은 코일을 선택하여 무선 전력 전송 동작을 수행할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치에 무선 전력 수신 장치가 배치되는 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(1001)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 프로세서(예: 도 12의 프로세서(1220) 또는 전송 IC(예: 도 1의 전송 IC(110))는 복수 개의 코일들(1151a, 1115b, 1115c, 1151d, 1151e, 1151f) 각각에 순차적으로 스텝 핑 신호를 인가하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 전송 IC(110)는 제 1 코일(1151a), 제 4 코일(1151d), 제 2 코일(1115b), 제 5 코일(1151e), 제 3 코일(1115c), 및 제 6 코일(1151f)의 순서대로 핑 신호가 인가되도록 제어할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 전송 IC(110) 대신 제1 전송 IC(미도시)와 제2 전송 IC(미도시)를 포함하는 복수의 전송 IC들을 통해 복수 개의 코일들(1151a, 1115b, 1115c, 1151d, 1151e, 1151f) 각각에 순차적으로 스텝 핑 신호를 인가하도록 제어할 수도 있다. 예를 들어, 제1 전송 IC가 제 1 코일(1151a), 제 2 코일(1115b), 제 3 코일(1115c)을 제어하고, 제2 전송 IC가 제 4 코일(1151d), 제 5 코일(1151e) 및 제 6 코일(1151f)을 제어할 수 있고, 제1 전송 IC와 제2 전송 IC는 스텝 핑 신호를 인가하는 코일이 근접하지 않도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수 개의 코일들(1151a, 1115b, 1115c, 1151d, 1151e, 1151f) 각각에 스텝 핑 신호가 인가되는 순서는 서로 간섭을 일으키지 않는 순서이면 그 순서에는 제한이 없을 수 있다. 예를 들어, 전송 IC(110)는 제 3 코일(1115c), 제 4 코일(1151d), 제 2 코일(1115b), 제 5 코일(1151e), 제 1 코일(1151a), 제 6 코일(1151f)의 순서대로 스텝 핑 신호가 인가되도록 제어할 수도 있다.
전자 장치(1001)상에 무선 전력 수신을 위한 코일(1091)을 구비한 무선 전력 수신 장치(1095)가 거치(또는 배치)될 수 있으며, 도 10에서와 같이 무선 전력 수신 장치(1095)는 복수의 코일들 중 일부 코일들(예: 제3 코일(1115c) 및 제 4 코일(1151d)) 사이에 배치될 수 있다. 배치 위치는 예를 든 것일 뿐 사용자가 무선 전력 수신 장치(1905)를 다른 코일 사이에 배치할 수 있는 것은 자명하다.
도 10과 같이 무선 전력 수신 장치(1095)가 복수의 코일들 사이에 배치되는 경우 전자 장치(1001)가 복수의 코일들 각각에 스텝 핑 신호를 인가하면, 무선 전력 수신 장치(1095)는 복수의 코일들 중 적어도 하나의 코일에서 적어도 하나의 SSP 신호가 전자 장치(1001)에 인가될 수 있다.
전자 장치(1001)의 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호가 어느 핑 파워 레벨에서 확인되었는지 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 수신된 SSP 신호와 연관된 코일을 선택할 수 있다. 또는 전자 장치(1001)의 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호와 연관된 적어도 하나의 핑 파워 레벨 및 SSP 값을 확인하여 무선 전력 전송을 위한 코일을 선택할 수도 있다. 예를 들면, 전자 장치(1001)의 전송 IC(110)는 적어도 하나의 SSP 신호가 어느 핑 파워 레벨에서 확인되었는지 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 확인된 SSP 신호와 연관된 코일을 확인하고, 가장 작은 핑 파워 레벨에서 확인된 SSP 신호와 연관된 코일이 복수개인 경우 각 SSP값을 확인하여 가장 작은 핑 파워 레벨에 해당하면서도 SSP 값이 큰 코일을 선택할 수 있다.
도 11a는 일 실시예에 따른 복수의 코일 각각에 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 SSP 신호가 확인되지 않는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다. 도 11b는 일 실시예에 따른 복수의 코일에 각각에 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제1 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다. 도 11c는 일 실시예에 따른 복수의 코일 각각에 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제2 핑 파워레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다. 도 11d는 일 실시예에 따른 복수의 코일 각각에 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가한 상태에서 하나의 코일에 제1 핑 파워 레벨 및 제2 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다. 도 11e는 일 실시예에 따른 복수의 코일 각각에 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가하다가 하나의 코일에서 제1 핑 파워 레벨에 의한 SSP 신호가 확인되는 경우 스텝 핑 신호 대신 제1 핑 파워 레벨의 핑 신호를 제공하는 경우의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 11a를 참조하면, 일 실시예에 따른 스텝 핑 신호 파형(1110)과 스텝 핑 신호에 응답하는 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)은 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 SSP 신호가 확인되지 않는 경우 제1 그래프(1101)과 같이 도시될 수 있다. 제1 그래프(1101)에서 가로축은 시간(ms), 세로축은 전압(v)을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 따르면 스텝 핑 신호 파형(1110)은 코일에 인가되는 스텝 핑 신호를 나타낸 파형일 수 있고, 핑 파워 구간 동안 단계적으로 핑 파워가 제1 전압(예: 약 5V) 기반의 제1 핑 파워 레벨 (1111)에서 제2전압(예: 약 6.5V) 기반의 제2 핑 파워 레벨 (1112)로 증가하는 스텝 핑 신호가 코일에 인가될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 11a의 도시된 스텝 핑 신호 파형(1110)은 하나의 코일에 스텝 핑 신호가 인가되어 전송되는 경우 또는 복수 개의 코일에 스텝 핑 신호가 순차적으로 인가되어 전송되는 경우를 도시할 수 있다. 일 실시예에 따르면 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)은 코일로부터 입력되어 복조부에 입력되는 신호를 나타낸 파형일 수 있다. 전자 장치(1001)는 스텝 핑 신호의 핑 파워 구간 동안 코일로부터 입력되어 복조부에 입력되는 신호를 확인하여 코일에 SSP 신호가 수신되는지 확인할 수 있다. 도 11a를 참조하면, 일 실시예에 따른 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 SSP 신호가 확인되지 않는 경우 복조부에 입력되는 신호 파형에서 SSP 신호에 대응된 전류 성분이 검출되지 않을 수 있다.
도 11b를 참조하면, 일 실시예에 따른 스텝 핑 신호 파형(1110)과 스텝 핑 신호에 응답하는 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)은 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 각각 스텝 핑 신호가 인가되고 하나의 코일(예: C2 코일)의 제1 핑 파워 레벨(1111)에서 SSP 신호가 확인되는 경우 제2 그래프(1102)와 같이 도시될 수 있다. 제2 그래프(1102)에서 가로축은 시간(ms), 세로축은 전압(V)을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 핑 구간(1151)동안 하나의 코일(예: C2 코일)에서 스텝 핑 신호에 응답하는 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)에서 일부 전압의 변화를 통해 SSP 신호(1121)가 확인될 수 있으며, SSP 신호가 확인되는 경우(1121) 전송 IC(110)는 SSP 신호가 확인된 시점의 제1 핑 파워 레벨(약: 5V)을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면 인증 구간(1153)에서 상기 확인된 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 기반으로 인증을 수행할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 일 실시예에 따른 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 각각 스텝 핑 신호 파형(1110)이 인가되고, 하나의 코일(예: C2)에서 제2 핑 파워 레벨(1112)에 기반한 SSP 신호가 확인되는 경우 제3 그래프(1103)와 같이 도시될 수 있다. 예를 들면, 핑 구간(1151)동안 하나의 코일(예: C2)에 스텝 핑 신호가 인가되는 상태에서 제2 핑 파워 레벨(1112)에서 SSP 신호가 확인되는 경우 전송 IC(110)는 SSP 신호가 확인된 시점의 제2 핑 파워 레벨(약: 6.5V)을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면 인증 구간(1153)에서 상기 확인된 제2 핑 파워 레벨(예: 6.5V)을 기반으로 C2 코일을 통하여 인증을 수행할 수 있다.
도 11d를 참조하면, 일 실시예에 따른 스텝 핑 신호 파형(1110)과 스텝 핑 신호에 응답하는 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)은 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 스텝 핑 신호가 순차적으로 인가되고 복수의 코일들 중 하나의 코일(예: C2)의 제1 핑 파워 레벨(1111) 및 제2 핑 파워 레벨(1112)에서 SSP 신호가 확인되는 경우 제4 그래프(1104)와 같이 도시될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1101)는 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가하고 각 코일들에 대한 SSP 신호 수신 여부 및 SSP가 수신된 경우 SSP가 수신된 시점의 핑 파워 레벨을 확인할 수 있다. 예를 들면, 스텝 핑 신호에 응답하는 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)에서 일부 전압의 변화를 통해 SSP 신호(1123)가 확인될 수 있으며, SSP 신호가 확인되는 경우(1123) 전송 IC(110)는 SSP 신호가 확인된 코일(C2)와 SSP 신호가 확인된 제1 핑 파워 레벨(약: 5V) 및 제2 핑 파워 레벨(약: 6.5V)을 확인할 수 있다. 전송 IC(110)는 SSP 신호가 확인된 제1 핑 파워 레벨(약: 5V) 및 제2 핑 파워 레벨(약: 6.5V) 중 작은 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)를 확인하고, 인증 구간(1153)에서 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 기반으로 인증을 수행할 수 있다.
도 11e를 참조하면, 일 실시예에 따른 스텝 핑 신호 파형(1110)과 스텝 핑 신호에 응답하는 SSP 신호 검출 신호 파형(1120)은 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 스텝 핑 신호가 순차적으로 인가하는 도중 복수의 코일들 중 하나의 코일(예: C2)의 제1 핑 파워 레벨(1111)에서 SSP 신호가 확인되는 경우 제5 그래프(1105)와 같이 도시될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1001)는 복수의 코일들(예: C1, C2, C3)에 스텝 핑 신호를 순차적으로 인가하는 도중 하나의 코일(예: C2)의 제1 핑 파워 레벨(1111)에서 SSP 신호(1124)가 확인되는 경우 C2 이후의 코일들(예: C3)에는 제1 핑 파워 레벨(1111)의 핑 신호를 인가하여 각 코일들에 대한 SSP 신호 수신 여부를 확인할 수 있다. C2 이후의 코일들에서 SSP 신호가 수신되지 않는 경우 전송 IC(110)는 SSP 신호가 확인된 코일(C2)과 SSP 신호가 확인된 제1 핑 파워 레벨(약: 5V)을 확인하고, 인증 구간(1153)에서 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 기반으로 인증을 수행할 수 있다. 한편, C2 이후의 코일들에서 SSP 신호가 수신되는 경우(미도시), SSP 값이 가장 큰 코일을 확인하고, SSP 값이 가장 큰 코일을 선택하여 인증 구간(1153)에서 제1 핑 파워 레벨(예: 5V)을 기반으로 인증을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에에 따르면 전자 장치에서 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 구간들을 가지는 핑 신호를 제공함으로써 무선 전력 수신 장치에 적합한 파워의 핑 신호를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치에서 복수의 코일들을 통해 단계적으로 핑 파워가 증가되는 복수의 핑 파워 구간들을 가지는 핑 신호를 제공하고 복수의 SSP 신호가 수신된 경우 핑 파워가 낮은 코일을 확인함으로써 무선 전력 장치의 위치 확인 및 무선 전력 송신을 위한 코일 선택이 용이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 코일들 중 제1 코일을 선택하고, 선택된 제1 코일을 통해 제1 스텝 핑 신호를 전송하고, 제1 스텝 핑 신호에 따른 SSP 신호 응답 여부 또는/및 SSP 값을 확인한 후 다음 코일들 각각에 대한 스텝 핑 신호 전송 및 SSP 신호 응답 여부 또는/및 SSP 값 확인 절차를 수행하여, SSP 응답 시의 핑 파워 레벨이 낮으면서도 SSP값이 큰 코일을 무선 전력 전송을 위한 코일로 선택할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 코일들 각각에 대해 복수의 핑 파워 레벨(예: 제1 핑 파워 레벨 및 제2 핑 파워 레벨)을 가지는 스텝 핑 신호 대신 서로 다른 핑 파워 레벨을 가지는 복수의 핑 신호들(예: 제1 핑 파워레벨을 가지는 제1 핑신호, 제2 핑 파워 레벨을 가지는 제2 핑 신호)을 전송하고, 복수의 핑 신호들 각각에 대한 SSP 신호 응답 여부 또는/및 SSP 값을 확인한 후 SSP 응답 시의 핑 파워 레벨이 낮으면서도 SSP값이 큰 코일을 무선 전력 전송을 위한 코일로 선택할 수 있다. 예를 들면, 서로 다른 핑 파워 레벨을 가지는 복수의 핑 신호들을 이용하는 경우 제1 핑 파워 레벨의 제1 핑 신호 전송 후 지정값 이상의 SSP 신호가 수신된 경우 제1 핑 파워 레벨에 기반하여 무선 전력 전송(예: 무선 전력 모드를 설정)이 시작되고 제2 핑 파워 레벨의 제2 핑 신호는 전송되지 않을 수 있다.
이하에서는, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)에 의하여 무선으로 전력을 수신할 수 있는 전자 장치(1201)(예: 도 1의 무선 전력 수신 장치(195))에 대하여 설명하도록 한다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1200) 내의 전자 장치(1201)의 블록도이다.
도 12를 참조하면, 네트워크 환경(1200)에서 전자 장치(1201)는 제 1 네트워크(1298)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1202)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 서버(1208)를 통하여 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220), 메모리(1230), 입력 모듈(1250), 음향 출력 모듈(1255), 디스플레이 모듈(1260), 오디오 모듈(1270), 센서 모듈(1276), 인터페이스(1277), 연결 단자(1278), 햅틱 모듈(1279), 카메라 모듈(1280), 전력 관리 모듈(1288), 배터리(1289), 통신 모듈(1290), 가입자 식별 모듈(1296), 또는 안테나 모듈(1297)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1201)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1278))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1276), 카메라 모듈(1280), 또는 안테나 모듈(1297))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260))로 통합될 수 있다.
프로세서(1220)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1240))를 실행하여 프로세서(1220)에 연결된 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1220)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1276) 또는 통신 모듈(1290))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1232)에 저장하고, 휘발성 메모리(1232)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1234)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1220)는 도 1의 전송 IC(110)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1220)는 메인 프로세서(1221)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1223)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1201)가 메인 프로세서(1221) 및 보조 프로세서(1223)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1223)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1221)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1221)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)와 함께, 전자 장치(1201)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260), 센서 모듈(1276), 또는 통신 모듈(1290))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1280) 또는 통신 모듈(1290))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1201) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1208))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.메모리(1230)는, 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1220) 또는 센서 모듈(1276))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1240)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1230)는, 휘발성 메모리(1232) 또는 비휘발성 메모리(1234)를 포함할 수 있다.
프로그램(1240)은 메모리(1230)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1242), 미들 웨어(1244) 또는 어플리케이션(1246)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1250)은, 전자 장치(1201)의 구성요소(예: 프로세서(1220))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1250)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1255)은 음향 신호를 전자 장치(1201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1255)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1260)은 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1260)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1260)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1270)은, 입력 모듈(1250)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1255), 또는 전자 장치(1201)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1276)은 전자 장치(1201)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1277)는 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1277)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1278)는, 그를 통해서 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1278)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1279)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1280)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1288)은 전자 장치(1201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1288)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1289)는 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1289)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1290)은 전자 장치(1201)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202), 전자 장치(1204), 또는 서버(1208)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1290)은 프로세서(1220)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1290)은 무선 통신 모듈(1292)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1294)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1298)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 가입자 식별 모듈(1296)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1201)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1292)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 전자 장치(1201), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1204)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1299))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1292)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1297)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1290)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1290)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1297)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1299)에 연결된 서버(1208)를 통해서 전자 장치(1201)와 외부의 전자 장치(1204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1202, 또는 1204) 각각은 전자 장치(1201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1202, 1204, 또는 1208) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1201)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1201)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1204)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1208)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)는 제 2 네트워크(1299) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1201)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 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 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 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, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 코일에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하는 동작, 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호를 확인하는 동작, 및 상기 복수의 핑 파워 레벨들 중 상기 SSP 신호가 확인되는 핑 파워 레벨을 기반으로 상기 코일을 통해 무선 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 비휘발성 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 복수의 코일들 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하는 동작, 상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하는 동작, 상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하는 동작, 및 상기 선택된 코일을 통해 무선으로 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 발명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
코일;
직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여, 상기 코일에 출력하도록 설정된 전력 변환 회로; 및
프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
상기 코일에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨들을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고,
상기 핑 신호에 응답하는 SSP(signal strength packet) 신호를 확인하고,
상기 복수의 핑 파워 레벨들 중 상기 SSP 신호가 확인되는 핑 파워 레벨을 기반으로 상기 코일을 통해 무선 전력 전송 동작을 수행하도록 설정된 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전력 변환 회로는 전압 기반으로 상기 제1 파워 레벨을 상기 제2 파워 레벨로 높이도록 설정된 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전력 변환 회로는 주파수 기반으로 상기 제1 파워 레벨을 상기 제2 파워 레벨로 높이도록 설정된 전자 장치.
- 전자 장치에 있어서,
복수 개의 코일들;
각각이 직류 전력을 수신하여 교류 전력으로 변환하여, 상기 복수 개의 코일들 각각으로 출력하도록 설정된 복수 개의 전력 변환 회로들; 및
프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
상기 복수의 코일들 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하고,
상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP(signal strength packet) 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하고,
상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하도록 설정된 전자 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전송 IC는 상기 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 복수개의 코일들 중 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일을 선택하도록 설정된 전자 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전송 IC는 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일들 각각에서 검출된 SSP 값들을 확인하고, 상기 SSP 값들을 기반으로 코일을 선택하도록 설정된 전자 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전송 IC는 상기 SSP 값들 중 가장 큰 SSP 값을 가지는 코일을 선택하도록 설정된 전자 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전송 IC는 상기 복수의 코일들 각각에 순차적으로 핑 신호를 인가하도록 설정된 전자 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전송 IC는 상기 복수의 코일들의 배치에 기반하여 서로 인접하지 않는 코일들 순서로 핑 신호를 인가하도록 설정된 전자 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함하는 전자 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 복수의 전력 변환 회로들 각각은 전압 또는/및 주파수를 기반으로 상기 제1 파워 레벨을 상기 제2 파워 레벨로 높이도록 설정된 전자 장치.
- 전자 장치에서 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 신호 기반의 무선 전력 전송 방법에 있어서,
복수의 코일들 각각에 단계적으로 핑 파워 레벨이 증가되는 복수의 핑 파워 레벨을 가지는 핑 파워 구간이 주기적으로 반복되는 핑 신호를 인가하는 동작,
상기 복수의 코일들 중 상기 핑 신호에 응답하는 SSP(signal strength packet) 신호가 검출된 적어도 하나의 코일 확인하는 동작,
상기 적어도 하나의 코일 각각에서 SSP 신호 검출 시 확인되는 핑 파워를 기반으로 무선 전력 전송을 코일을 선택하는 동작, 및
상기 선택된 코일을 통해 무선으로 전력을 전송하는 동작을 포함하는 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 복수개의 코일들 중 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일은 선택하는 방법.
- 제14항에 있어서,
가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일이 복수개인 경우 가장 작은 핑 파워 레벨에서 SSP 신호가 검출된 코일들 각각에서 검출된 SSP 값들을 확인하고, 상기 SSP 값들을 기반으로 코일을 선택하는 방법.
- 제15항에 있어서,
상기 SSP 값들 중 가장 큰 SSP 값을 가지는 코일을 선택하는 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 복수의 코일들 각각에 순차적으로 핑 신호를 인가하는 방법.
- 제17항에 있어서,
상기 복수의 코일들의 배치에 기반하여 서로 인접하지 않는 코일들 순서로 핑 신호를 인가하는 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 복수의 핑 파워 레벨들은 제1 핑 파워 레벨 및 제1 파워 레벨보다 높은 제2 파워 레벨을 포함하는 방법.
- 제19항에 있어서,
상기 복수의 핑 파워 레벨들은 전압 또는/및 주파수를 기반으로 상기 제1 파워 레벨에서 상기 제2 파워 레벨로 증가되는 방법.
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2023
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