KR20220060289A

KR20220060289A - 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR20220060289A
Application number: KR1020200146118A
Authority: KR
Inventors: 김무경; 정상진; 강미조; 김선진; 장경아
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2022-05-11
Also published as: WO2022098011A1

Abstract

개시된 무선 전력 전송 장치는, 플레이트; 상기 플레이트의 상면에 위치하는 무선 기기와 통신하는 통신 모듈; 상기 플레이트의 구동 영역 주위에 마련되고, 상기 플레이트의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득하는 복수의 거리 센서; 상기 무선 기기로 무선 전력을 전송하는 송신 코일; 및 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 플레이트와 상기 무선 기기 사이에 이물질의 존재 여부를 결정하고, 상기 이물질의 존재 여부에 기초하여 상기 무선 전력의 전송을 결정하는 제어부;를 포함한다.

Description

무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS}

개시된 발명은 무선 기기에 무선 전력을 공급할 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

최근에 무선 전력을 공급하는 기술이 개발되어 많은 전자 기기에 적용되고 있다. 무선 전력 전송 기술이 적용된 전자 기기는 충전 커넥터와 직접적인 연결을 요구하지 않고, 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들면, 인덕션을 포함하는 쿡탑과 같은 제품을 활용하여 다양한 가전 기기에 무선 전력을 제공하는 기술이 개발되고 있다.

무선 전력 전송 기술에는 1차 코일과 2차 코일 간 자기 유도 현상을 이용하는 자기 유도 방식과, 1차 코일과 2차 코일이 동일한 주파수를 사용하는 자기 공진 방식이 있다.

한편, 무선 전력 전송 장치와 무선 기기 사이에 금속과 같은 이물질이 존재하는 경우, 이물질에 의한 에너지 손실 및 장치의 파손이 발생할 수 있다. 또한, 이물질에 의해 무선 전력이 전송되지 않는 문제도 발생할 수 있다.

개시된 발명은, 무선 전력 전송 장치와 무선 기기 사이에 존재하는 이물질을 검출할 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 제공한다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 플레이트; 상기 플레이트의 상면에 위치하는 무선 기기와 통신하는 통신 모듈; 상기 플레이트의 구동 영역 주위에 마련되고, 상기 플레이트의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득하는 복수의 거리 센서; 상기 무선 기기로 무선 전력을 전송하는 송신 코일; 및 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 플레이트와 상기 무선 기기 사이에 이물질의 존재 여부를 결정하고, 상기 이물질의 존재 여부에 기초하여 상기 무선 전력의 전송을 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 거리 데이터에서 미리 정해진 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 무선 전력의 전송을 차단할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 디스플레이를 포함하는 컨트롤 패널;을 더 포함하고, 상기 이물질이 존재하는 경우 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 상기 컨트롤 패널을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 디스플레이를 포함하는 컨트롤 패널; 및 상기 무선 기기의 위치를 감지하는 디바이스 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 무선 기기와의 통신 연결 이전에, 상기 디바이스 센서 또는 상기 컨트롤 패널로부터 전송되는 웨이크업 신호에 기초하여 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 상기 컨트롤 패널을 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 통신 모듈이 외부 모바일 장치와 연결되는 경우, 상기 외부 모바일 장치로 상기 이물질 확인에 관한 상기 알림 메시지를 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 제1 수평 데이터를 획득하는 수평 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신 모듈을 통해 상기 무선 기기로부터 제2 수평 데이터를 획득하고, 상기 제1 수평 데이터 및 상기 제2 수평 데이터를 더 이용하여 상기 이물질의 존재 여부를 결정할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1 수평 데이터와 상기 제2 수평 데이터에 차이가 있는 경우, 상기 이물질이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 무선 전력의 전송을 차단할 수 있다.

상기 복수의 거리 센서는, 서로 마주보게 배치되는 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서를 교번 동작시킬 수 있다.

상기 복수의 거리 센서 각각은, 적외선 광을 방출하는 발광부; 상기 물체로부터 반사 광을 수신하는 수광부; 상기 적외선 광과 상기 반사 광을 굴절시키는 렌즈; 상기 플레이트의 상면에 배치되고, 상기 발광부, 상기 수광부 및 상기 렌즈를 수용하는 케이스; 및 상기 케이스의 일 면과 상기 플레이트의 상면 사이에서 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련되는 보호 커버;를 포함할 수 있다.

상기 복수의 거리 센서 각각은, 적외선 광을 방출하는 발광부; 상기 물체로부터 반사 광을 수신하는 수광부; 상기 적외선 광과 상기 반사 광을 굴절시키는 렌즈; 상기 플레이트에 회전 가능하게 마련되고, 상기 발광부, 상기 수광부 및 상기 렌즈가 설치되며, 꺾인 막대 형상을 갖는 지지대; 상기 플레이트를 관통하는 상하 방향으로 상기 지지대를 회전시키는 스텝 모터; 및 상기 지지대의 양단 사이에 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련되는 보호 커버;를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 무선 기기와의 통신 연결 시 상기 지지대가 상방향으로 회전하도록 상기 스텝 모터를 제어하고, 대기 모드로 진입 시 상기 지지대가 하방향으로 회전하도록 상기 스텝 모터를 제어할 수 있다.

상기 복수의 거리 센서 각각은, 상기 지지대의 일 단에 마련되고 상기 지지대의 회전 상태를 감지하는 회전 센서;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 상기 플레이트, 상기 통신 모듈, 상기 송신 코일 및 상기 제어부를 수용하는 하우징; 상기 하우징의 내측벽으로부터 연장되는 드립 레일; 및 상기 하우징의 상기 내측벽에 마련되는 드레인 홀;을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 상기 하우징 내부에 마련되는 팬;을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 하우징 내부의 액체가 증발되도록 상기 팬의 회전을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 플레이트의 상면에 위치하는 무선 기기와 통신 연결을 수행하고; 상기 플레이트의 구동 영역 주위에 마련되는 복수의 거리 센서를 작동시키고; 상기 복수의 거리 센서에 의해 상기 플레이트의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득하고; 상기 거리 데이터에 기초하여 상기 플레이트와 상기 무선 기기 사이에 이물질의 존재 여부를 결정하고; 및 상기 이물질의 존재 여부에 기초하여 상기 무선 기기로 무선 전력의 전송을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 이물질의 존재 여부를 결정하는 것은, 상기 거리 데이터에서 미리 정해진 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 것으로 결정하는 것;을 포함하고, 상기 무선 전력의 전송을 결정하는 것은, 상기 무선 기기로 상기 무선 전력의 전송을 차단하는 것;을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 상기 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널을 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 상기 무선 기기와의 통신 연결 이전에, 디바이스 센서 또는 컨트롤 패널로부터 전송되는 웨이크업 신호에 기초하여 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 상기 컨트롤 패널을 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 수평 센서에 의해 제1 수평 데이터를 획득하고, 상기 무선 기기로부터 제2 수평 데이터를 획득하는 것;을 더 포함하고, 상기 이물질의 존재 여부를 결정하는 것은, 상기 제1 수평 데이터 및 상기 제2 수평 데이터를 더 이용하여 상기 이물질의 존재 여부를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 복수의 거리 센서는, 서로 마주보게 배치되는 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서;를 포함하고, 상기 복수의 거리 센서를 작동시키는 것은, 상기 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서를 교번 동작시키는 것;을 포함할 수 있다.

개시된 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 무선 전력 전송 장치와 무선 기기 사이에 존재하는 이물질을 검출할 수 있고, 이물질에 관한 알림을 제공할 수 있다. 따라서 사용자에게 안전한 사용을 안내할 수 있다.

또한, 개시된 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 무선 전력 전송 장치와 무선 기기 사이에 이물질의 존재 여부에 기초하여 무선 전력의 전송을 결정할 수 있다. 따라서 이물질에 의한 에너지 손실이 방지될 수 있고, 장치의 손상이 방지될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 내부를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치에 포함되는 송신 코일, 디바이스 센서, 온도 센서 및 수평 센서를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 블록도이다.
도 5는 무선 기기의 제어 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 거리 센서를 이용한 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8은 거리 센서를 이용한 이물질의 검출을 설명하는 도면이다.
도 9는 수평 센서를 이용한 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 10은 수평 센서를 이용한 이물질의 검출을 설명하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 더 상세히 설명하는 순서도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 거리 센서와 무선 전력 전송 장치의 단면을 도시한다.
도 13 및 도 14는 다른 실시예에 따른 거리 센서와 무선 전력 전송 장치의 단면을 도시한다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성요소를 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 전기 배선을 통해 전기적으로 연결되는 것을 포함한다.

또한, 명세서에서 사용되는 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 개시된 발명을 제한하거나 한정하기 위해 사용되지 않는다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하기 위해 사용되는 것이므로, 다른 특징들이나 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 배제하지 않는다.

또한, 명세서에서 "제1", "제2" 등과 같은 서수를 포함하는 용어는 복수의 구성요소들을 구분하기 위해 사용되는 것으로서, 사용된 서수가 구성요소들 간의 배치 순서, 제조 순서나 중요도 등을 나타내는 것은 아니다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 이하에서는 개시된 발명의 실시예가 상세히 설명된다.

도 1은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 외관을 도시한다.

도 1을 참조하면, 플레이트(11)의 상면에는 무선 기기(2)가 무선 전력을 수신할 수 있는 구동 영역(M)이 마련될 수 있다. 구동 영역(M)은 후술되는 송신 코일(21)과 대응하는 위치에 마련될 수 있다. 도 1에서 구동 영역(M)은 1개로 예시되나, 복수의 구동 영역이 마련될 수 있고, 복수의 구동 영역 각각에 대응하는 복수의 송신 코일이 마련될 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)는 무선 전력 수신이 가능한 무선 기기(2)로 무선 전력을 공급할 수 있다. 무선 기기(2)가 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11)에 마련된 구동 영역(M)에 위치하는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)는 무선 기기(2)로 무선 전력을 전송할 수 있다. 무선 기기(2)는 전기 밥솥으로 예시되어 있지만, 무선 기기(2)는 다양한 전자 기기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 기기(2)는 전기 블렌더, 전기 토스터, 전기 주전자 또는 커피 메이커일 수 있다. 또한, 플레이트(11)에 접하는 무선 기기(2)의 바닥 면은 평평한(flat) 면으로 형성될 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)는 공지된 자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 기술을 이용하여 무선 기기(2)로 무선 전력을 전송할 수 있다. 자기 유도 방식은 송신 코일(21)의 자기장을 변화시켜 수신 코일(410)에 전압을 유도함으로써 2차 코일에 전류가 흐르게 하는 방식이다. 자기 공명 방식은 송신 코일(21)과 수신 코일(410)에 동일한 공진 주파수를 이용하여 공진 현상을 일으키고, 공진 현상에 의해 전력을 전달하는 방식이다.

또한, 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11)에 마련된 구동 영역(M)에 조리 용기가 위치하는 경우, 조리 용기는 송신 코일(21)에 의해 생성되는 자기장 또는 전자기장에 의해 가열될 수 있다.

또한, 무선 전력 전송 장치(1)는 외부 모바일 장치(3)와 연결될 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)는 외부 모바일 장치(3)와 무선 통신을 이용하여 연결될 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)가 외부 모바일 장치(3)와 연결되는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)의 작동에 관한 정보가 외부 모바일 장치(3)로 전송될 수 있다. 또한, 외부 모바일 장치(3)에 의한 무선 전력 전송 장치(1)의 제어가 가능할 수 있다. 다시 말해, 사용자는 외부 모바일 장치(3)를 이용하여 무선 전력 전송 장치(1)를 제어할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)는 하우징(10)과 플레이트(11)를 포함할 수 있다. 하우징(10)과 플레이트(11)는 다양한 소재로 제공될 수 있다. 예를 들면, 플레이트(11)는 세라믹 글라스(ceramic glass)와 같은 강화 유리로 제공될 수 있다.

또한, 플레이트(11)에는 사용자로부터 제어 명령을 수신할 수 있고, 무선 전력 전송 장치(1)의 동작에 관한 정보를 표시할 수 있는 컨트롤 패널(12)이 마련될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 컨트롤 패널(12)을 이용하여 무선 전력 전송 장치(1)의 웨이크업 명령을 입력할 수 있고, 작동 시간을 설정할 수도 있다.

컨트롤 패널(12)은 디스플레이와 입력부를 포함할 수 있다. 입력부는 물리 버튼, 터치 버튼, 터치 패드, 노브, 조그 셔틀, 조작 스틱, 트랙볼 또는 트랙 패드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤 패널(12)은 디스플레이와 입력부가 일체로 구현되는 터치 스크린으로 마련될 수 있다.

도 1에서 컨트롤 패널(12)은 플레이트(11)의 상면에 마련되는 것으로 예시되었으나, 컨트롤 패널(12)은 무선 전력 전송 장치(1)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤 패널(12)은 무선 전력 전송 장치(1)의 전면, 후면, 좌면 또는 우면에 마련될 수도 있다.

플레이트(11)의 구동 영역(M) 주위에는 복수의 거리 센서(210)가 마련될 수 있다. 도 1에서 복수의 거리 센서(210)는 서로 마주보게 위치하는 것으로 예시되나, 복수의 거리 센서(210)는 구동 영역(M) 주위의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 2개의 거리 센서(210) 중 하나는 제1 거리 센서로 지칭될 수 있고, 다른 하나는 제2 거리 센서로 지칭될 수 있다. 2개로 도시된 거리 센서(210)는 예시에 불과하므로, 더 많은 거리 센서(210)가 마련될 수도 있다.

제1 거리 센서와 제2 거리 센서가 서로 마주보게 위치하는 경우, 제1 거리 센서와 제2 거리 센서는 교번 동작할 수 있다. 서로 마주보는 복수의 거리 센서(210)가 동시에 작동하면 적외선 광의 혼선이 발생할 수 있다. 복수의 거리 센서(210)를 교번 동작시킴으로써 광의 혼선이 방지될 수 있다.

복수의 거리 센서(210) 각각은 플레이트(11)의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 거리 센서(210)는 TOF(Time Of Flight) 센서로 구현될 수 있다. 거리 센서(210)는 적외선 광을 방출하고, 물체로부터 반사되는 광을 수신하며, 반사 광의 수신 시간에 기초하여 물체까지의 거리 데이터를 획득할 수 있다. 다시 말해, 거리 센서(210)는 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다. 또한, 후술되는 바와 같이, 거리 센서(210)는 고정 타입 또는 회전 타입으로 마련될 수 있다. 거리 센서(210)에 의해 획득되는 거리 데이터는 무선 기기(2)와 플레이트(11) 사이에 이물질 존재 여부를 결정하는데 이용될 수 있다.

한편, 도면에 나타나지는 않으나, 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11)에는 이물질을 제거하기 위한 와이퍼(미도시)가 마련될 수도 있다. 플레이트(11) 상면에 이물질이 존재하는 것으로 감지되는 경우, 자동으로 이물질 제거가 수행될 수 있도록 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 와이퍼(미도시)를 작동시킬 수 있다. 와이퍼(미도시)는 플레이트(11) 내에서 플레이트(11) 상면으로 상승하여 작동할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 내부를 도시한다.

도 2를 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1)는 플레이트(11)의 하부에 마련되는 코일층(20)과 구동층(30)을 포함할 수 있다. 또한, 코일층(20)과 구동층(30)은 플레이트(11)의 내부에 마련될 수도 있다. 코일층(20)은 플레이트(11)의 아래 또는 플레이트(11)의 내부에 마련될 수 있고, 적어도 하나의 송신 코일(21)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 송신 코일(21)이 1개인 것으로 예시되지만, 복수의 송신 코일(21)이 마련될 수 있다. 또한, 코일층(20)은 하우징(10) 내에 수용될 수 있다.

송신 코일(21)은 구동 회로(320)로부터 인가되는 전류에 기초하여 자기장 및/또는 전자기장을 생성할 수 있고, 무선 기기(2)로 무선 전력을 전송할 수 있다. 송신 코일(21)이 복수로 마련되는 경우, 송신 코일(21) 각각은 독립적으로 구동될 수 있다.

구동층(30)은 하우징(10), 팬(40), 히트 싱크(50) 및 구동 어셈블리(300)를 포함할 수 있다. 팬(40), 히트 싱크(50) 및 구동 어셈블리(300)는 하우징(10) 내에 수용될 수 있다. 한편, 거리 센서(210)가 후술되는 회전 타입으로 마련되는 경우, 하우징(10)의 내측벽에는 드레인 홀(32)이 마련될 수 있다.

팬(40)은 하우징(10) 내부의 열을 순환시킬 수 있고, 하우징(10) 내부의 열을 무선 전력 전송 장치(1)의 외부로 방출시키는 역할을 한다. 히트 싱크(50)는 구동 어셈블리(300)에서 발생하는 열을 방출할 수 있다. 제어부(330)는 팬(40)의 회전을 제어할 수 있다.

구동 어셈블리(300)는 통신 모듈(310), 구동 회로(320) 및 제어부(330)를 포함할 수 있다. 구동 회로(320)는 송신 코일(21)에 전류를 인가할 수 있다. 제어부(330)는 무선 전력 전송 장치(1)의 구성들과 전기적으로 연결될 수 있고, 구성들 각각의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(330)는 제어 회로를 포함할 수 있다. 구동 어셈블리(300)는 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있고, 통신 모듈(310), 구동 회로(320) 및 제어부(330)는 하나의 인쇄 회로 기판에 설치되거나 복수의 인쇄 회로 기판에 설치될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치에 포함되는 송신 코일, 디바이스 센서, 온도 센서 및 수평 센서를 도시한다.

도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1)는 디바이스 센서(120)와 온도 센서(130)를 포함할 수 있고, 수평 센서(220)를 더 포함할 수 있다. 디바이스 센서(120), 온도 센서(130) 및 수평 센서(220)는 코일층(20)에 마련될 수 있다. 예를 들면, 디바이스 센서(120), 온도 센서(130) 및 수평 센서(220)는 송신 코일(21)의 중심에 위치할 수 있다. 또한, 디바이스 센서(120), 온도 센서(130) 및 수평 센서(220)는 송신 코일(21) 주변에 위치할 수도 있다. 한편, 수평 센서(220)는 무선 전력 전송 장치(1)의 다양한 위치에 마련될 수 있다.

디바이스 센서(120)는 플레이트(11)의 구동 영역(M)에 놓여지는 무선 기기(2)를 감지할 수 있다. 디바이스 센서(120)는 플레이트(11)에 놓여지는 무선 기기(2)의 위치를 감지할 수도 있다. 디바이스 센서(120)는 무선 기기(2)에 의한 정전 용량의 변화를 감지할 수 있는 정전 용량 센서를 포함할 수 있다. 또한, 디바이스 센서(120)는 적외선 센서, 무게 센서, 마이크로 스위치 또는 멤브레인 스위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도 디바이스 센서(120)는 다양한 센서를 포함할 수 있다.

한편, 디바이스 센서(120)는 생략될 수 있다. 이 경우, 제어부(330)는 구동 영역(M)에 놓여지는 무선 기기(2)에 의해 변화하는 송신 코일(21)의 인덕턴스에 기초하여 무선 기기(2)의 위치를 감지할 수 있다.

온도 센서(130)는 송신 코일(21)의 온도, 플레이트(11)의 온도, 히트 싱크(50)의 온도 또는 하우징(10) 내부 온도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 온도 센서(130)는 온도에 따라 전기적 저항 값이 변화하는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다. 온도 센서(130)는 온도 데이터를 제어부(330)로 전송할 수 있고, 제어부(330)는 온도 데이터에 기초하여 과열 여부를 판단할 수 있다. 송신 코일(21)과 플레이트(11)의 과열되는 경우, 제어부(330)는 송신 코일(21)에 의한 무선 전력의 전송이 중단되도록 구동 회로(320)를 제어할 수 있다.

수평 센서(220)는 무선 전력 전송 장치(1)의 수평 데이터를 획득할 수 있다. 구체적으로, 수평 센서(220)는 무선 전력 전송 장치(1)의 기울어진 정도를 감지할 수 있다. 수평 센서(220)는 중력 방향에 대한 무선 전력 전송 장치(1)의 기울기를 측정할 수 있다. 또한, 수평 센서(220)는 무선 전력 전송 장치(1)가 놓여진 면(예를 들면, 테이블)에 대한 무선 전력 전송 장치(1)의 기울기를 측정할 수 있으며, 지면에 대한 무선 전력 전송 장치(1)의 기울기를 측정할 수 있다. 수평 센서(220)는 자이로 센서 또는 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

수평 센서(220)는 수평 데이터를 제어부(330)로 전송하고, 제어부(330)는 수평 데이터에 기초하여 무선 전력 전송 장치(1)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는지 판단할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 수평 센서(220)는 제1 수평 센서로 지칭될 수 있고, 수평 센서(220)에 의해 획득되는 수평 데이터는 제1 수평 데이터로 지칭될 수 있다. 수평 센서(220)는 추가적인 구성 요소일 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 블록도이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(1)는 컨트롤 패널(12), 송신 코일(21), 팬(40), 디바이스 센서(120), 온도 센서(130), 거리 센서(210) 및 구동 어셈블리(300)를 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치(1)는 수평 센서(220)를 더 포함할 수 있다. 구동 어셈블리(300)는 통신 모듈(310), 구동 회로(320) 및 제어부(330)를 포함할 수 있다. 송신 코일(21)은 구동 회로(320)의 동작에 따라 인가되는 전류에 의해 구동할 수 있다. 제어부(330)는 무선 전력 전송 장치(1)의 구성들과 전기적으로 연결되고, 각각의 동작을 제어할 수 있다.

디바이스 센서(120)는 무선 기기(2)를 감지하는 경우 웨이크업 신호를 제어부(330)로 전송할 수 있다. 또한, 컨트롤 패널(12)의 파워 온 버튼에 사용자 입력이 있는 경우, 컨트롤 패널(12)은 웨이크업 신호를 제어부(330)로 전송할 수 있다. 제어부(330)는 웨이크업 신호에 기초하여 무선 전력 전송 장치(1)를 파워 온 하거나 대기 모드로부터 동작 모드로 전환시킬 수 있다. 또한, 제어부(330)는 디바이스 센서(120) 또는 컨트롤 패널(12)로부터 전송되는 웨이크업 신호에 기초하여 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다.

통신 모듈(310)이 외부 모바일 장치(3)와 연결되는 경우, 제어부(330)는 외부 모바일 장치(3)로 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 전송하도록 통신 모듈(310)을 제어할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 동작 초기에 사용자에게 이물질 확인에 관한 알림을 제공함으로써 안전한 사용을 유도할 수 있다.

한편, 디바이스 센서(120)는 생략될 수 있다. 이 경우, 제어부(330)가 디바이스 센서(120)의 역할을 수행할 수 있다. 제어부(330)는 구동 영역(M)에 놓여지는 무선 기기(2)에 의해 변화하는 송신 코일(21)의 인덕턴스에 기초하여 무선 기기(2)의 위치를 감지할 수 있다. 무선 기기(2)가 구동 영역(M)에 놓여져 있을 때 측정되는 송신 코일(21)의 인덕턴스와 무선 기기(2)가 존재하지 않을 때 측정되는 송신 코일(21)의 인덕턴스는 상이하다. 제어부(330)는 무선 기기(2)를 감지하기 위한 감지 전류가 송신 코일(21)에 인가되도록 구동 회로(320)를 제어할 수 있다. 이외에도 다양한 방법에 의해 무선 기기(2)의 감지가 수행될 수 있다.

또한, 제어부(330)는 무선 기기(2)의 감지에 기초하여 웨이크업 신호를 생성할 수 있고, 웨이크업 신호에 기초하여 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다.

거리 센서(210)는 플레이트(11)의 구동 영역(M) 주위에 마련될 수 있다. 거리 센서(210)는 플레이트(11)의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 거리 센서(210)는 TOF(Time Of Flight) 센서로 구현될 수 있다. 거리 센서(210)는 적외선 광을 방출하고, 물체로부터 반사되는 광을 수신하며, 반사 광의 수신 시간에 기초하여 물체까지의 거리 데이터를 획득할 수 있다. 다시 말해, 거리 센서(210)는 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다.

거리 센서(210)는 기본적으로, 적외선 광을 방출하는 발광부(212), 물체로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부(213), 및 적외선 광과 반사 광을 굴절시키는 렌즈(214, 217)를 포함한다. 렌즈(214, 217)는 투명 소재로 형성되고 광의 투과율이 높은 소재로 구현될 수 있다. 렌즈(214, 217)의 각도는 자동 또는 수동으로 조절될 수 있다. 또한, 거리 센서(210)는 이물질의 착상과 액체의 침투를 방지하는 보호 커버(215, 218)를 포함할 수 있다. 거리 센서(210)의 구조에 대한 상세 내용은 후술된다.

거리 센서(210)는 고정 타입 또는 회전 타입으로 마련될 수 있다. 고정 타입의 거리 센서(210)는 도 12에서 설명되고, 회전 타입의 거리 센서(210)는 도 13과 도 14에서 설명된다.

제어부(330)는 거리 센서(210)에 의해 획득된 거리 데이터에 기초하여 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질의 존재 여부를 결정하고, 이물질의 존재 여부에 기초하여 무선 전력의 전송을 결정할 수 있다. 즉, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는 경우, 무선 전력의 전송이 차단될 수 있다. 구체적으로, 제어부(330)는 거리 데이터에서 미리 정해진 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되는 경우, 이물질이 존재하는 것으로 결정할 수 있다.

통신 모듈(310)은 무선 기기(2)와 통신할 수 있다. 또한, 통신 모듈(310)은 외부 모바일 장치(3)와 통신할 수도 있다. 통신 모듈(310)은 다양한 무선 통신 기술로 구현될 수 있다. 예를 들면, 통신 모듈(310)에는 RF(Radio Frequency), 적외선 통신, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 통신 모듈(310)은 바람직하게는 NFC 모듈일 수 있다. NFC 모듈은 무선 기기(2)에 포함된 NFC 태그와 통신할 수 있다. NFC 모듈은 상황에 따라 태그 또는 리더(Reader)로 동작할 수 있다. NFC는 양방향 통신이므로 단방향 통신인 RFID(Radio Frequency Identification)와 차이가 있다.

통신 모듈(310)은 무선 기기(2)로 데이터를 송신하거나 무선 기기(2)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면, 통신 모듈(310)은 무선 기기(2)의 상태에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 제어부(330)는 통신 모듈(310)을 통해 무선 기기(2)로부터 수신되는 데이터에 기초하여 무선 기기(2)가 동작 모드에 있는지 또는 무선 기기(2)가 대기 모드에 있는지를 판단할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 통신 모듈(310)은 제1 통신 모듈로 호칭될 수 있다.

구동 회로(320)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 정류하고, 정류된 전력을 송신 코일(21)과 제어부(330)에 제공할 수 있다. 또한, 제어부(330)는 구동 회로(320)로부터 전달된 전력을 컨트롤 패널(12), 팬(40), 디바이스 센서(120), 온도 센서(130), 거리 센서(210), 수평 센서(220) 및 통신 모듈(310)에 분배할 수 있다. 이와 다르게, 구동 회로(320)는 정류된 전력을 송신 코일(21), 제어부(330), 컨트롤 패널(12), 팬(40), 디바이스 센서(120), 온도 센서(130), 무게 센서(140), 거리 센서(210), 수평 센서(220) 및 통신 모듈(310) 각각에 직접 공급할 수도 있다.

구체적으로, 구동 회로(320)는 정류 회로(321)와 인버터 회로(322)를 포함할 수 있다. 정류 회로(321)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. 정류 회로(321)는 시간에 따라 크기와 극성(양의 전압 또는 음의 전압)이 변화하는 교류 전압을 크기와 극성이 일정한 직류 전압으로 변환하고, 시간에 따라 크기와 방향(양의 전류 또는 음의 전류)이 변화하는 교류 전류를 크기가 일정한 직류 전류로 변환할 수 있다.

정류 회로(321)는 브릿지 다이오드를 포함할 수 있다. 정류 회로(321)는 4개의 다이오드를 포함할 수 있다. 다이오드는 2개씩 직렬 연결된 다이오드 쌍을 형성하고, 2개의 다이오드 쌍은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 브릿지 다이오드는 시간에 따라 극성이 변화하는 교류 전압을 극성이 일정한 양의 전압으로 변환하고, 시간에 따라 방향이 변화하는 교류 전류를 방향이 일정한 양의 전류로 변환할 수 있다.

또한, 정류 회로(321)는 직류 링크 캐패시터(DC link capacitor)를 포함할 수 있다. 직류 링크 캐패시터는 시간에 따라 크기가 변화하는 양의 전압을 일정한 크기의 직류 전압으로 변환할 수 있다. 직류 링크 캐패시터는 변환된 직류 전압을 유지시켜 인버터 회로(322)에 제공할 수 있다.

인버터 회로(322)는 송신 코일(21)에 인가되는 전압을 스위칭 함으로써 송신 코일(21)에 전류가 흐르게 할 수 있다. 인버터 회로(322)는 송신 코일(21)로 전류를 공급하거나 차단하는 스위칭 회로 및 공진 캐패시터를 포함할 수 있다. 스위칭 회로는 두 개의 스위치 소자를 포함할 수 있다. 송신 코일(21)의 일 단은 스위치 소자의 접속점에 연결되고, 송신 코일(21)의 타 단은 공진 캐패시터에 연결된다. 스위치 소자는 제어부(330)의 제어 신호에 따라 온(On) 또는 오프(Off) 될 수 있다. 스위치 소자의 스위칭 동작(온/오프)으로 인해 송신 코일(21)에 전류와 전압이 인가될 수 있다.

공진 캐패시터는 두 개로 마련될 수 있고, 완충기 역할을 수행한다. 공진 캐패시터는 스위치 소자의 오프 되어 있는 동안 포화 전압 상승 비율을 조절하여 에너지 손실에 영향을 준다. 또한, 공진 캐패시터는 송신 코일(21)의 공진 주파수를 결정한다.

스위치 소자는 고속으로 온 또는 오프 되므로, 응답속도가 빠른 3단자 반도체 소자 스위치로 구현될 수 있다. 예를 들면, 스위치 소자는 양극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT), 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT) 또는 사이리스터(thyristor)일 수 있다.

송신 코일(21)은 인버터 회로(322)로부터 인가되는 전류에 의해 자기장을 형성한다. 이러한 자기장에 의해 플레이트(11)의 구동 영역(M)에 배치된 무선 기기(2)의 수신 코일(410)에 전류와 전압이 인가될 수 있다.

제어부(330)는 프로세서(331)와 메모리(332)를 포함할 수 있다. 메모리(332)는 무선 전력 전송 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 프로그램, 인스트럭션 및 데이터를 기억 및/또는 저장할 수 있다. 프로세서(331)는 메모리(332)에 기억 및/또는 저장된 프로그램, 인스트럭션 및 데이터에 기초하여 무선 전력 전송 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(330)는 프로세서(331)와 메모리(332)가 실장된 제어 회로로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(330)는 복수의 프로세서와 복수의 메모리를 포함할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 제1 제어부로 지칭될 수 있다.

프로세서(331)는 하드웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(331)는 메모리(332)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다.

메모리(332)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S램(Static Random Access Memory, SRAM) 또는 D램(Dynamic Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리와, 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 또는 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

이외에도, 무선 전력 전송 장치(1)는 다른 구성들을 더 포함할 수 있다.

도 5는 무선 기기의 제어 블록도이다.

도 5를 참조하면, 무선 기기(2)는 수신 코일(410), 전원 변환 회로(420), 통신 모듈(430), 입력부(440), 주 부하(450), 수평 센서(260) 및 제어부(470)를 포함할 수 있다. 수신 코일(410)과 전원 변환 회로(420)는 통신 모듈(430), 입력부(440), 주 부하(450), 수평 센서(460) 및 제어부(470)에 전력을 공급할 수 있다.

수신 코일(410)은 무선 전력 전송 장치(1)의 송신 코일(21)로부터 전력을 수신할 수 있다. 무선 기기(2)가 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11)에 마련된 구동 영역(M) 상에 배치되면, 수신 코일(410)은 전자기 유도에 의한 전력을 수신하게 된다.

전원 변환 회로(420)는 정류 회로를 포함할 수 있다. 송신 코일(21)로부터 전력을 수신하는 수신 코일(410)에는 교류 전압과 교류 전류가 인가될 수 있다. 그런데 무선 기기(2)의 통신 모듈(430), 입력부(440), 주 부하(450), 수평 센서(260) 및 제어부(470)는 직류 전원을 요구하므로, 전원 변환 회로(420)가 필요하게 된다. 또한, 전원 변환 회로(420)는 무선 기기(2)의 각 구성 요소에 적절한 전원을 인가하기 위한 직류-직류 변환기를 포함할 수 있다. 전원 변환 회로(420)는 SMPS(Switched-mode power supply)로 구현될 수 있다. SMPS는 스위칭 동작으로 교류 전원 또는 직류 전원을 변환하여 공급하는 전원 공급 장치이다.

통신 모듈(430)은 무선 전력 전송 장치(1)와 통신할 수 있다. 통신 모듈(430)은 다양한 무선 통신 기술로 구현될 수 있다. 예를 들면, 통신 모듈(430)에는 RF(Radio Frequency), 적외선 통신, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나가 적용될 수 있다. 바람직하게는, 통신 모듈(430)은 NFC 태그로 구현될 수 있다. 무선 기기(2)의 통신 모듈(430)은 제2 통신 모듈로 호칭될 수 있다.

입력부(440)는 사용자로부터 무선 기기(2)의 동작에 관한 명령을 수신할 수 있다. 입력부(440)는 물리 버튼, 터치 버튼 또는 다이얼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(440)는 터치 스크린으로 구현될 수도 있다.

주 부하(450)는 무선 기기(2)에서 가장 큰 전력을 소비하는 구성 요소를 의미한다. 예를 들면, 무선 기기(2)가 토스터인 경우, 주 부하(450)는 히터와 같은 열원일 수 있다. 무선 기기(2)가 블렌더인 경우, 주 부하(450)는 모터일 수 있다.

수평 센서(460)는 무선 기기(2)의 수평 데이터를 획득할 수 있다. 무선 기기(2)의 수평 센서(460)는 제2 수평 센서로 지칭될 수 있고, 무선 기기(2)의 수평 센서(460)에 의해 획득되는 수평 데이터는 제2 수평 데이터로 지칭될 수 있다. 수평 센서(460)는 수평 데이터를 무선 기기(2)의 제어부(470)로 전송하고, 제어부(470)는 수평 데이터를 무선 전력 전송 장치(1)로 전송하도록 통신 모듈(430)을 제어할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)는 수평 데이터를 이용하여 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는지 판단할 수 있다. 구체적으로, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 전력 전송 장치(1)의 수평 센서(220)에 의해 획득되는 제1 수평 데이터와 무선 기기(2)의 수평 센서(460)에 의해 획득되는 제2 수평 데이터를 이용하여 이물질의 존재 여부를 결정할 수 있다.

제어부(470)는 무선 기기(2)의 구성 요소들과 전기적으로 연결되고, 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(470)는 전원 변환 회로(420), 통신 모듈(430), 입력부(440) 및 주 부하(450)를 제어할 수 있다. 제어부(470)는 프로세서(471) 및 메모리(472)를 포함할 수 있다. 무선 기기(2)의 제어부(470)는 제2 제어부로 호칭될 수 있다.

한편, 무선 기기(2)는 보조 코일(미도시)을 더 포함할 수 있다. 무선 기기(2)가 무선 전력을 수신하는 경우, 무선 기기(2)의 제어부(470)는 보조 코일(미도시)에 인가되는 전류 값과 미리 저장된 동작 전류 테이블을 이용하여 무선 기기(2)와 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11) 사이에 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다. 동작 전류 테이블은 무선 기기(2)의 부하에 따른 동작 전류 값을 포함한다. 무선 기기(2)의 부하는 무선 기기(2)의 종류에 따라 다를 수 있고, 무선 기기(2)의 동작 상태에 따라 다를 수도 있다. 무선 기기(2)의 제어부(470)는 보조 코일(미도시)에 인가되는 전류 값과 동작 전류 테이블의 동작 전류 값에 차이가 있는 경우, 무선 기기(2)와 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11) 사이에 이물질이 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 무선 기기(2)의 제어부(470)는 이물질의 존재 여부에 관한 신호를 무선 전력 전송 장치(1)로 전송하도록 통신 모듈(430)을 제어할 수 있다.

이하, 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 동작이 더 상세히 설명된다.

도 6은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1)는 무선 기기(2)와 통신 연결되면(601), 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 거리 센서(210) 또는 수평 센서(220) 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있다(602). 예를 들면, 무선 전력 전송 장치(1)가 거리 센서(210)와 수평 센서(220)를 모두 포함하는 경우, 설정에 따라 거리 센서(210)만 동작하거나, 수평 센서(220)만 동작하거나, 거리 센서(210)와 수평 센서(220)가 함께 동작할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 거리 센서(210)에 의한 거리 데이터 또는 수평 센서(220)에 의한 수평 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는지 판단할 수 있다(603). 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 전력의 전송을 차단하고, 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다(604). 반대로, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 경우, 제어부(330)는 무선 기기(2)로 무선 전력이 전송되도록 구동 회로(320)를 제어할 수 있다(605).

도 7은 거리 센서를 이용한 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다. 도 8은 거리 센서를 이용한 이물질의 검출을 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1)가 무선 기기(2)와 통신 연결되면(701), 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 거리 센서(210)를 작동시킬 수 있다(702). 거리 센서(210)는 플레이트(11)의 구동 영역(M) 주위에 복수 개 마련되고, 플레이트(11)의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득할 수 있다(703). 물체는 무선 기기(2)와 이물질을 포함할 수 있다.

제어부(330)는 거리 센서(210)에 의해 획득된 거리 데이터에 기초하여 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질의 존재 여부를 결정할 수 있다. 제어부(330)는 거리 데이터에서 미리 정해진 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되는 경우, 이물질이 존재하는 것으로 결정할 수 있다(704). 또한, 제어부(330)는 무선 전력의 전송을 차단하고, 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다(705).

반대로, 거리 센서(210)에 의해 획득된 거리 데이터에 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되지 않는 경우, 제어부(330)는 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 경우, 제어부(330)는 무선 기기(2)로 무선 전력이 전송되도록 구동 회로(320)를 제어할 수 있다(706).

도 8을 참조하면, 미리 정해진 기준 거리는 거리 센서(210)로부터 송신 코일(21)의 중심(C0)까지 거리(D0)로 정의될 수 있다. 구체적으로, 미리 정해진 기준 거리는 거리 센서(210)의 수광부(213) 또는 렌즈(214, 217)로부터 송신 코일(21)의 중심(C0)까지 거리(D0)로 정의될 수 있다.

도 8에서 송신 코일(21)의 좌측과 우측에 각각 2개의 거리 센서(210)가 위치하는 것으로 예시된다. 좌측의 제1 거리 센서와 우측의 제2 거리 센서는 서로 마주보게 위치한다. 적외선 광의 혼선을 방지하기 위해, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 2개의 거리 센서(210)를 교번 동작시킨다.

무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질(FO)이 존재하지 않는 경우, 무선 기기(2)의 바닥 면은 플레이트(11)에 밀착할 수 있다. 따라서 거리 센서(210)의 발광부(212)로부터 방출되는 적외선 광은 부선 기기(2)와 플레이트(11) 사이를 진행할 수 없고, 무선 기기(2)의 측면에서 반사된다.

이 경우 거리 센서(210)는 무선 기기(2)의 측면까지 거리(D1)를 거리 데이터로 획득할 수 있다. 거리 센서(210)로부터 무선 기기(2)의 측면까지 거리(D1)는 기준 거리(D0)보다 작다. 거리 센서(210)가 획득하는 거리 데이터에는 기준 거리(D0)보다 작은 거리 값만 포함되므로, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다.

그런데, 무선 전력 전송 장치(1)의 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질(FO)이 존재하는 경우, 무선 기기(2)의 바닥 면은 플레이트(11)에 밀착되지 않을 수 있다. 다시 말해, 무선 기기(2)의 바닥 면 중 일부가 플레이트(11)의 상면으로부터 떨어질 수 있고, 무선 기기(2)의 바닥 면과 플레이트(11) 사이에 공간이 존재할 수 있다.

이 경우 거리 센서(210)의 발광부(212)로부터 방출되는 적외선 광은 부선 기기(2)와 플레이트(11) 사이를 진행할 수 있다. 즉, 적외선 광은 무선 기기(2)의 바닥 면과 플레이트(11)가 접촉하는 곳(C1)까지 진행할 수 있다. 거리 센서(210)는 무선 기기(2)의 바닥 면과 플레이트(11)가 접촉하는 곳(C1)까지 거리(D2)를 거리 데이터로 획득할 수 있다. 거리 센서(210)로부터 C2 지점까지 거리(D2)는 기준 거리(D0)보다 크다. 거리 센서(210)가 획득하는 거리 데이터에 기준 거리(D0)를 초과하는 거리 값이 포함되므로, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는 것으로 결정할 수 있다.

한편, 이물질에 의해 무선 기기(2)의 바닥 면과 플레이트(11)가 접하는 부분이 없는 경우도 발생할 수 있다. 다시 말해, 무선 기기(2)의 바닥 면 전체가 플레이트(11)의 상면으로부터 이격될 수 있다. 이 경우 2개의 거리 센서(210)에 의해 획득되는 거리 데이터는 모두 기준 거리(D0)를 초과하는 거리 값을 포함할 수 있다. 무선 기기(2)가 올바르지 않게 놓여진 것으로 볼 수 있으므로, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 에러 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다.

도 9는 수평 센서를 이용한 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다. 도 10은 수평 센서를 이용한 이물질의 검출을 설명하는 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1)가 무선 기기(2)와 통신 연결되면(901), 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 전력 전송 장치(1)의 제1 수평 센서(220) 및 무선 기기(2)의 제2 수평 센서(460)를 작동시킬 수 있다(902). 제1 수평 센서(220)는 무선 전력 전송 장치(1)의 제1 수평 데이터를 획득하고, 제2 수평 센서(220)는 무선 기기(2)의 제2 수평 데이터를 획득할 수 있다(903). 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 통신 모듈(310)을 통해 무선 기기(2)로부터 제2 수평 데이터를 획득할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 제1 수평 데이터 및 제2 수평 데이터를 이용하여 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질의 존재 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 제1 수평 데이터와 상기 제2 수평 데이터에 차이가 있는 경우, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는 것으로 결정할 수 있다(904).

예를 들면, 무선 전력 전송 장치(1)는 수평으로 놓여진 상태(플레이트(11)의 상면이 중력 방향에 수직인 상태)이지만, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 존재하는 이물질로 인해 무선 기기(2)는 플레이트(11)의 상면과 지면에 대해 기울어진 상태일 수 있다. 이 경우 무선 전력 전송 장치(1)의 수평 센서(220)에 의해 획득되는 제1 수평 데이터와 무선 기기(2)의 수평 센서(460)에 의해 획득되는 제2 수평 데이터는 차이를 갖게 된다.

플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는 경우, 제어부(330)는 무선 전력의 전송을 차단하고, 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다(905).

반대로, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 제1 수평 데이터와 상기 제2 수평 데이터가 동일한 경우, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 제어부(330)는 무선 기기(2)로 무선 전력이 전송되도록 구동 회로(320)를 제어할 수 있다(906).

한편, 무선 전력 전송 장치(1) 자체가 기울어진 경우, 제어부(330)는 에러 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 무선 전력 전송 장치(1)가 중력 방향에 대해 수직으로 놓여지지 않은 경우, 사용자에게 무선 전력 전송 장치(1)의 재배치를 안내하기 위한 에러 메시지가 출력될 수 있다. 따라서 무선 전력 전송 장치(1)의 안전한 사용을 유도할 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 더 상세히 설명하는 순서도이다.

도 11을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 전력 전송 장치(1)를 웨이크업 할 수 있다(1101). 예를 들면, 제어부(330)는 디바이스 센서(120) 또는 컨트롤 패널(12)로부터 전송되는 웨이크업 신호에 기초하여 무선 전력 전송 장치(1)를 웨이크업 할 수 있다. 사용자는 컨트롤 패널(12)을 이용하여 무선 전력 전송 장치(1)의 웨이크업 명령을 입력할 수 있다. 컨트롤 패널(12)의 파워 온 버튼에 사용자 입력이 있는 경우, 컨트롤 패널(12)은 웨이크업 신호를 제어부(330)로 전송할 수 있다. 또한, 디바이스 센서(120)는 무선 기기(2)를 감지하는 경우 웨이크업 신호를 제어부(330)로 전송할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)가 웨이크업 되면, 제어부(330)는 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다(1102). 또한, 통신 모듈(310)이 외부 모바일 장치(3)와 연결되는 경우, 제어부(330)는 외부 모바일 장치(3)로 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 전송하도록 통신 모듈(310)을 제어할 수 있다. 따라서 이물질 확인에 관한 알림 메시지는 모바일 장치(3)에 출력될 수 있다. 뿐만 아니라, 무선 전력 전송 장치(1)가 스피커(미도시)를 포함하는 경우, 알림 메시지는 스피커(미도시)를 통해 출력될 수도 있다. 이와 같이, 무선 전력 전송 장치(1)가 무선 기기(2)와 연결되기 전에 사용자에게 이물질 확인을 안내함으로써 안전한 사용을 유도할 수 있다.

다음으로, 무선 전력 전송 장치(1)는 무선 기기(2)와 통신 연결될 수 있다(1103). 무선 전력 전송 장치(1)는 다양한 통신 기술에 의해 무선 기기(2)와 연결될 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치(1)는 외부 모바일 장치(3)와 연결될 수도 있다. 바람직하게는, 무선 전력 전송 장치(1)는 NFC 통신에 의해 무선 기기(2)와 연결될 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 거리 센서(210) 또는 수평 센서(220) 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있다(1104). 예를 들면, 무선 전력 전송 장치(1)가 거리 센서(210)와 수평 센서(220)를 모두 포함하는 경우, 설정에 따라 거리 센서(210)만 동작하거나, 수평 센서(220)만 동작하거나, 거리 센서(210)와 수평 센서(220)가 함께 동작할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 거리 센서(210)에 의한 거리 데이터 또는 수평 센서(220)에 의한 수평 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는지 판단할 수 있다(1105). 무선 전력 전송 장치(1)는 무선 기기(2)와 통신 연결된 후 무선 기기(2)로 무선 전력을 전송하기 전에, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는지 확인함으로써 장치의 손상을 예방할 수 있고, 안전한 사용을 안내할 수 있다.

플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다(1106). 반대로, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하지 않는 경우, 제어부(330)는 무선 기기(2)로 무선 전력이 전송되도록 구동 회로(320)를 제어할 수 있다(1107).

또한, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 기기(2)로 무선 전력이 전송되는 동안에도 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 존재하는지 확인할 수 있다(1108). 거리 센서(210)는 무선 기기(2)의 동작이 완료될 때까지 계속 작동할 수 있다. 또한, 수평 센서(220)도 무선 기기(2)의 동작이 완료될 때까지 계속 작동할 수 있다. 무선 전력이 전송되는 동안에도 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에 이물질이 들어갈 수 있으므로, 지속적인 이물질 확인을 통해 에너지 손실을 방지하고 장치의 안전성을 확보할 수 있다.

무선 기기(2)로 무선 전력이 전송되는 도중에 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에서 이물질이 검출되는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 전력의 전송을 중지하고, 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널(12)을 제어할 수 있다(1109, 1106). 반대로, 플레이트(11)와 무선 기기(2) 사이에서 이물질이 검출되지 않는 경우, 제어부(330)는 무선 전력의 전송을 유지할 수 있다(1110).

도 12는 일 실시예에 따른 거리 센서와 무선 전력 전송 장치의 단면을 도시한다.

도 12는 고정 타입의 거리 센서(210)를 도시한다. 복수의 거리 센서(210) 각각은, 적외선 광을 방출하는 발광부(212), 물체로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부(213), 및 적외선 광과 반사 광을 굴절시키는 렌즈(214)를 포함한다. 렌즈(214)는 투명 소재로 형성되고 광의 투과율이 높은 소재로 구현될 수 있다. 렌즈(214)의 각도는 자동 또는 수동으로 조절될 수 있다.

고정 타입의 거리 센서(210)는 플레이트(11)의 상면에 배치되는 케이스(211)를 포함할 수 있다. 케이스(211)는 발광부(212), 수광부(213) 및 렌즈(214)를 수용할 수 있다. 케이스(211)는 플레이트(11)와 일체로 마련되거나 분리 가능하게 마련될 수 있다. 렌즈(214)는 케이스(211)의 구동 영역(M)을 향하는 면에 마련될 수 있다.

또한, 고정 타입의 거리 센서(210)는 케이스(211)의 일 면과 플레이트(11)의 상면 사이에서 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련되는 보호 커버(215)를 포함할 수 있다. 도 12에는 플레이트(11)의 상면과 수직인 방향에 대해 좌측 또는 우측으로 기울어진 평판으로 마련되는 보호 커버(215)가 예시되어 있다.

적외선 광과 반사 광이 진행하는 경로에 먼지나 액체가 존재하면 물체의 감지가 부정확하게 될 수 있고, 무선 전력 전송 장치(1)의 부적절한 동작을 야기할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 보호 커버(215)는 먼지와 같은 이물질의 착상과 액체의 침투를 방지하고 광의 투과율이 높은 투명 소재로 마련될 수 있다. 예를 들면, 보호 커버(215)는 대전 방지제를 포함할 수 있다. 또한, 보호 커버(215)에 붙은 이물질의 제거가 용이하도록, 보호 커버(215)는 플레이트(11)의 상면에 대해 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련될 수 있다.

도 13 및 도 14는 다른 실시예에 따른 거리 센서와 무선 전력 전송 장치의 단면을 도시한다.

도 13과 도 14는 회전 타입의 거리 센서(210)를 도시한다. 회전 타입의 거리 센서(210)는 지지대(216) 및 스텝 모터(219)를 포함할 수 있다. 지지대(116)는 플레이트(11)에 회전 가능하게 마련되고, 발광부(212), 수광부(213) 및 렌즈(217)가 설치되며, 꺾인 막대 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 지지대(116)는 대문자 L 형상으로 마련될 수 있다.

스텝 모터(219)는 플레이트(11)를 관통하는 상하 방향으로 지지대(216)를 회전시킬 수 있다. 지지대(216)의 회전축은 플레이트(11) 내부에 위치할 수 있다. 스텝 모터(219)도 플레이트(11) 내부에 마련될 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 무선 기기(2)와의 통신 연결 시 지지대(216)가 상방향으로 회전하도록 스텝 모터(219)를 제어할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 대기 모드로 진입 시 지지대(216)가 하방향으로 회전하도록 스텝 모터(219)를 제어할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)로부터 무선 기기(2)로 전력이 공급되어 무선 기기(2)의 전원이 켜진 후 미리 정해진 시간 동안 사용자의 조작이 감지되지 않는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)와 무선 기기(2)는 대기 모드로 진입할 수 있다. 또한, 무선 기기(2)의 동작이 종료된 후 미리 정해진 시간 동안 사용자의 조작이 감지되지 않는 경우에도, 무선 전력 전송 장치(1)와 무선 기기(2)는 대기 모드로 진입할 수 있다. 또한, 무선 기기(2)의 동작이 종료된 후 무선 기기(2)가 플레이트(11)의 상면으로부터 제거되어 감지되지 않는 경우, 무선 전력 전송 장치(1)는 대기 모드로 진입할 수 있다. 대기 모드는 저전력 소비 모드로서 무선 전력 전송 장치(1)와 무선 기기(2)의 일부 구성 요소에만 전원이 공급되는 모드로 정의될 수 있다. 대기 모드에서 무선 기기(2)는 저전력을 소비하도록 제어된다.

다시 말해, 회전 타입의 거리 센서(210)는 작동이 요구될 때 상방향으로 회전하여 플레이트(11)의 상면 위로 돌출될 수 있다. 반대로, 회전 타입의 거리 센서(210)는 작동이 요구되지 않을 때 하방향으로 회전하여 플레이트(11)의 내부 또는 하우징(10)의 내부로 숨겨질 수 있다. 즉, 회전 타입의 거리 센서(210)는 작동이 요구되지 않을 때 무선 전력 전송 장치(1)의 외부에서 관찰되지 않을 수 있다. 따라서 플레이트(11)의 상면이 전체적으로 평평하게 관찰될 수 있다.

회전 타입의 거리 센서(210)도 보호 커버(218)를 포함할 수 있다. 보호 커버(218)는 지지대(216)의 양단 사이에 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련될 수 있다. 보호 커버(218)는 먼지와 같은 이물질의 착상과 액체의 침투를 방지하고 광의 투과율이 높은 투명 소재로 마련될 수 있다. 예를 들면, 보호 커버(218)는 대전 방지제를 포함할 수 있다.

또한, 회전 타입의 거리 센서(210)는 지지대(216)의 일 단에 마련되고 지지대(216)의 회전 상태를 감지하는 회전 센서(33)를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 회전 센서(33)의 회전 데이터에 기초하여 거리 센서(210)의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다. 회전 센서(33)는 거리 센서(210)가 작동하지 않는 상태에서 하우징(10)의 내벽에 접촉할 수 있다.

회전 타입의 거리 센서(210)를 포함하는 무선 전력 전송 장치(1)의 하우징(10) 내에는 드립 레일(31)과 드레인 홀(32)이 마련될 수 있다. 드립 레일(31)은 하우징(10)의 내측벽으로부터 연장될 수 있다. 무선 전력 전송 장치(1)의 상면에서 바라볼 때, 드립 레일(31)은 거리 센서(210)가 수용되는 플레이트(11)의 구멍과 중첩되는 위치까지 연장될 수 있다. 드립 레일(31)은 거리 센서(210)의 하부에 위치하도록 마련되고, 곡면을 가질 수 있다. 드립 레일(31)은 거리 센서(210)로부터 낙하는 액체를 받을 수 있다. 드립 레일(31)은 곡면으로 형성되므로, 드립 레일(31)에 떨어진 액체는 드레인 홀(32)로 흐르고, 드레인 홀(32)을 통해 무선 전력 전송 장치(1)의 외부로 빠져나갈 수 있다.

드립 레일(31)과 드레인 홀(32)이 마련됨으로써, 회전 타입의 거리 센서(210)가 수용되는 플레이트(11)의 구멍을 통해 하우징(10) 내부로 유입되는 액체로 인해 무선 전력 전송 장치(1)가 파손되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 하우징(10) 내에는 팬(40)이 마련된다. 무선 전력 전송 장치(1)의 제어부(330)는 하우징 내부의 액체가 증발되도록 팬(40)의 회전을 제어할 수 있다. 드립 레일(31)에 떨어지는 액체는 하우징(10) 내부의 열에 의해 증발할 수 있고, 열을 포함하는 공기가 팬(40)의 회전에 의해 이동함으로써 하우징(10) 내부의 액체를 증발시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 개시된 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 무선 전력 전송 장치와 무선 기기 사이에 존재하는 이물질을 검출할 수 있고, 이물질에 관한 알림을 제공할 수 있다. 따라서 사용자에게 안전한 사용을 안내할 수 있다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.

기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 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. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 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.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1: 무선 전력 전송 장치
2: 무선 기기
10: 하우징
11: 플레이트
M: 구동 영역
12: 컨트롤 패널
20: 코일층
21: 송신 코일
30: 구동층
40: 팬
50: 히트 싱크
210: 거리 센서
220: 수평 센서
300: 구동 어셈블리

Claims

플레이트;
상기 플레이트의 상면에 위치하는 무선 기기와 통신하는 통신 모듈;
상기 플레이트의 구동 영역 주위에 마련되고, 상기 플레이트의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득하는 복수의 거리 센서;
상기 무선 기기로 무선 전력을 전송하는 송신 코일; 및
상기 거리 데이터에 기초하여 상기 플레이트와 상기 무선 기기 사이에 이물질의 존재 여부를 결정하고, 상기 이물질의 존재 여부에 기초하여 상기 무선 전력의 전송을 결정하는 제어부;를 포함하는 무선 전력 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 거리 데이터에서 미리 정해진 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 무선 전력의 전송을 차단하는, 무선 전력 전송 장치.
제1항에 있어서,
디스플레이를 포함하는 컨트롤 패널;을 더 포함하고,
상기 이물질이 존재하는 경우 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 상기 컨트롤 패널을 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
제1항에 있어서,
디스플레이를 포함하는 컨트롤 패널; 및
상기 무선 기기의 위치를 감지하는 디바이스 센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 무선 기기와의 통신 연결 이전에, 상기 디바이스 센서 또는 상기 컨트롤 패널로부터 전송되는 웨이크업 신호에 기초하여 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 상기 컨트롤 패널을 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
상기 통신 모듈이 외부 모바일 장치와 연결되는 경우, 상기 외부 모바일 장치로 상기 이물질 확인에 관한 상기 알림 메시지를 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
제1항에 있어서,
제1 수평 데이터를 획득하는 수평 센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 통신 모듈을 통해 상기 무선 기기로부터 제2 수평 데이터를 획득하고, 상기 제1 수평 데이터 및 상기 제2 수평 데이터를 더 이용하여 상기 이물질의 존재 여부를 결정하는, 무선 전력 전송 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어부는
상기 제1 수평 데이터와 상기 제2 수평 데이터에 차이가 있는 경우, 상기 이물질이 존재하는 것으로 결정하고, 상기 무선 전력의 전송을 차단하는, 무선 전력 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 거리 센서는,
서로 마주보게 배치되는 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서;를 포함하고,
상기 제어부는
상기 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서를 교번 동작시키는,
무선 전력 전송 장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 거리 센서 각각은,
적외선 광을 방출하는 발광부;
상기 물체로부터 반사 광을 수신하는 수광부;
상기 적외선 광과 상기 반사 광을 굴절시키는 렌즈;
상기 플레이트의 상면에 배치되고, 상기 발광부, 상기 수광부 및 상기 렌즈를 수용하는 케이스; 및
상기 케이스의 일 면과 상기 플레이트의 상면 사이에서 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련되는 보호 커버;를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 거리 센서 각각은,
적외선 광을 방출하는 발광부;
상기 물체로부터 반사 광을 수신하는 수광부;
상기 적외선 광과 상기 반사 광을 굴절시키는 렌즈;
상기 플레이트에 회전 가능하게 마련되고, 상기 발광부, 상기 수광부 및 상기 렌즈가 설치되며, 꺾인 막대 형상을 갖는 지지대;
상기 플레이트를 관통하는 상하 방향으로 상기 지지대를 회전시키는 스텝 모터; 및
상기 지지대의 양단 사이에 기울기를 갖도록 마련되거나 곡면을 갖도록 마련되는 보호 커버;를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 무선 기기와의 통신 연결 시 상기 지지대가 상방향으로 회전하도록 상기 스텝 모터를 제어하고, 대기 모드로 진입 시 상기 지지대가 하방향으로 회전하도록 상기 스텝 모터를 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
제10항에 있어서,
상기 복수의 거리 센서 각각은,
상기 지지대의 일 단에 마련되고 상기 지지대의 회전 상태를 감지하는 회전 센서;를 더 포함하는 무선 전력 전송 장치.
제10항에 있어서,
상기 플레이트, 상기 통신 모듈, 상기 송신 코일 및 상기 제어부를 수용하는 하우징;
상기 하우징의 내측벽으로부터 연장되는 드립 레일; 및
상기 하우징의 상기 내측벽에 마련되는 드레인 홀;을 더 포함하는 무선 전력 전송 장치.
제13항에 있어서,
상기 하우징 내부에 마련되는 팬;을 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 하우징 내부의 액체가 증발되도록 상기 팬의 회전을 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
플레이트의 상면에 위치하는 무선 기기와 통신 연결을 수행하고;
상기 플레이트의 구동 영역 주위에 마련되는 복수의 거리 센서를 작동시키고;
상기 복수의 거리 센서에 의해 상기 플레이트의 상면에 위치하는 물체까지의 거리 데이터를 획득하고;
상기 거리 데이터에 기초하여 상기 플레이트와 상기 무선 기기 사이에 이물질의 존재 여부를 결정하고; 및
상기 이물질의 존재 여부에 기초하여 상기 무선 기기로 무선 전력의 전송을 결정하는 것;을 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 이물질의 존재 여부를 결정하는 것은,
상기 거리 데이터에서 미리 정해진 기준 거리를 초과하는 거리 값이 확인되는 경우, 상기 이물질이 존재하는 것으로 결정하는 것;을 포함하고,
상기 무선 전력의 전송을 결정하는 것은,
상기 무선 기기로 상기 무선 전력의 전송을 차단하는 것;을 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 이물질이 존재하는 경우, 이물질 제거의 요청 메시지를 출력하도록 컨트롤 패널을 제어하는 것;을 더 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 무선 기기와의 통신 연결 이전에, 디바이스 센서 또는 컨트롤 패널로부터 전송되는 웨이크업 신호에 기초하여 이물질 확인에 관한 알림 메시지를 출력하도록 상기 컨트롤 패널을 제어하는 것;을 더 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
수평 센서에 의해 제1 수평 데이터를 획득하고, 상기 무선 기기로부터 제2 수평 데이터를 획득하는 것;을 더 포함하고,
상기 이물질의 존재 여부를 결정하는 것은,
상기 제1 수평 데이터 및 상기 제2 수평 데이터를 더 이용하여 상기 이물질의 존재 여부를 결정하는 것;을 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 복수의 거리 센서는,
서로 마주보게 배치되는 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서;를 포함하고,
상기 복수의 거리 센서를 작동시키는 것은,
상기 제1 거리 센서 및 제2 거리 센서를 교번 동작시키는 것;을 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법.