KR20230043439A - 이물질을 검출하기 위한 전자 장치 및 방법 - Google Patents

이물질을 검출하기 위한 전자 장치 및 방법 Download PDF

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이경민
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최진수
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Abstract

본 문서는 전자 장치는, 이물질을 검출하기 위한 전자 장치 및 방법에 관한 것으로서, 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈, 공진 회로를 포함하는 전력 송신 회로, 상기 전력 송신 회로 및 상기 통신 모듈과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하고, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하고, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하고, 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하도록 설정될 수 있다. 다른 실시예도 가능할 수 있다.

Description

이물질을 검출하기 위한 전자 장치 및 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR AND METHOD FOR DETECTING FOREIGN OBJECT DETECTION}
본 문서의 다양한 실시 예들은 인덕션 시스템에서 이물질을 검출하기 위한 전자 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 전자 장치가 사용자의 편의를 위해 다양한 형태로 발전하고 있으며, 가정에서 사용하는 가전 기기들도 안전하고 사용이 편리한 형태로 발전하고 있다.
가전 기기들 중 가열 조리 기기로서 인덕션 시스템이 있으며, 인덕션 시스템에서 가열 조리 기기인 전자 장치는 코일에 고주파 교류 전류가 흐르게 되어 코일에서 자기장이 발생하여 유도 코일 위에 올려진 자성 물체를 가열하는 전자기 유도 방식으로 작동할 수 있다. 전자 장치는 자성 물체의 소물의 내부만을 가열하므로 열효율이 높아서 조리 시간을 단축할 수 있으므로 최근에는 안전성, 열효율, 가열속도 등에서 가스레인지, 하이라이트 방식에 비해 널리 사용되고 있다.
인덕션 시스템의 가열 조리 기기인 전자 장치는 사용자의 부주의로 유도 코일 위에 가위나 칼 등의 열을 발생하는 금속 이물질을 올렸을 경우 이물질을 용기로 인식해서 가열이 이루어지는 문제가 발생할 수 있다.
가열 조리 기기인 전자 장치는 인버터가 유도 코일로 고주파 전류를 제공하므로 이물질에 의한 인버터의 오동작이나 과부하로 인하여 과전류의 발생하여 이물질은 고장의 원인이 될 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따르면, 인덕션 시스템에서 외부 장치로 송신 전력을 전송 시 이물질을 검출하기 위한 전자 장치 및 방법을 제공될 수 있다.
본 문서의 일 실시예에 따르면, 전자 장치는, 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈, 공진 회로를 포함하는 전력 송신 회로, 상기 전력 송신 회로 및 상기 통신 모듈과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하고, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지를 식별하고, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하고, 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치에서의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하는 동작, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 전력 송신 회로에 포함된 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하는 동작, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하는 동작 및 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로그램을 저장하는 비일시적 저장 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 전자 장치의 프로세서에 의한 실행 시, 상기 프로세서가, 상기 전자 장치의 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하는 동작, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 전력 송신 회로에 포함된 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하는 동작, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하는 동작 및 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하는 동작을 실행하도록 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치가 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 외부 노출면에 외부 장치가 존재 여부를 식별하고, 상기 외부 전자 장치로 송신 전력을 전송 시 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 획득한 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출함으로써, 이물질에 의한 오동작이나 과부하로 인하여 과전류의 발생을 방지할 수 있으며, 이로 인한 고장을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인덕션 시스템의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 인덕션 시스템의 전자 장치의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법에 의한 아날로그 디지털 컨버터 샘플들의 예를 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법에 의한 직류 링크 전압에서의 반파정류 직류 구간에서 전압 변화량을 검출하여 이물질을 감지하기 위한 예를 나타내는 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법에 의한 직류 링크 전압에서의 반파정류 직류 구간에서 로드 변화를 검출하기 위한 예를 나타내는 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 일 실시예에 따른 전자 장치에 대해서 살펴본다. 실시예에서 이용되는 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예를 들어, 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 인덕션 시스템의 구성의 예를 나타내는 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 인덕션 시스템의 전자 장치의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 인덕션 시스템은 전자기 유도 방식에 의해 유도성 송신 전력을 송신하는 송신 장치인 전자 장치(101) 및 유도성 수신 전력을 수신하여 가열되는 수신 장치인 외부 장치(201)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 가열 조리 기기일 수 있으며, 외부 장치(201)는 전자 장치(101)와 소량의 데이터를 송수신하는 소물일 수 있다. 여기서, 소물은 저전력 무선 통신 방식(예: Wife, BLE(bluetooth low energy), Z-wave 또는 Zigbee)을 이용하여 소량의 데이터를 송수신하는 IoT 기기일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 전원 회로(110), 제어 회로(120), 전력 송신 회로(130), 통신 모듈(140), 입력 모듈(150) 및 디스플레이 모듈(160)을 포함하여 구성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 전자 장치(101)는 음향 출력 모듈(미도시), 센서 모듈(미도시) 또는 메모리(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 전원 회로(110)는 외부 전원 공급 장치(미도시)로부터 전원을 공급받고, 각 구성 요소들(예: 도 2의 제어 회로(120), 전력 송신 회로(130), 통신 모듈(140), 디스플레이 모듈(160) 및 입력 모듈(150), 또는 이외 다른 구성 요소)에서 필요 전압으로 변환하여 각 구성 요소들로 변환된 필요 전압을 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 제어 회로(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(120)는 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 프로그래밍을 통해 다양한 '제어' 또는 '연산 작업'이 가능한 MCU(microcontroller unit)를 포함할 수 있다. 제어 회로(1220)는 적어도 하나의 프로세서에 연결된 신호 변환 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 제어 회로(1220)는 전력 송신 회로(130)에 포함된 이물질 감지를 위한 코일(예: FOD(foreign object detection) 코일)(미도시)에 인가되는 전압(또는 전류)을 감지하는 이물질 감지 회로(미도시) 및 감지된 전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 시간에 따른 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 측정하는 아날로그 디지털 컨버터(analog-digital converter, 이하, ADC라 칭함)(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이물질 감지 회로는 송신 전력 회로(130)에 포함되거나 제어 회로(120) 및 송신 전력 회로(130)에 연결되는 별도의 회로로 구성될 수 있다. 여기서, 이물질은 전자기 유도 가열을 위한 공진 회로를 포함하는 인덕션 전용 기기가 아닌, 금속, 알루미늄 등과 같이 과전압 또는 과전류가 발생할 수 있는 사물 또는 기기를 의미한다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 제어 회로(120)는 입력 모듈(예: 도 2의 입력 모듈(150))을 통해 사용자 입력 인터페이스에 의해 송신 전원 공급(Tx ON)을 위한 입력이 수신되면, 전력 송신 회로(예: 도 2의 전력 송신 회로(130))에 전원을 인가하여 동작 상태로 전환하고, 외부 장치(예: 도 1의 외부 장치(201))가 식별될 때까지 대기 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(120)는 저전력 무선 통신 방식(예: bluetooth low energy)을 이용하여 외부 장치의 존재 여부를 확인하기 위한 저전력 무선 통신 신호(예: power beacon)를 발생하도록 통신 모듈(140)을 제어할 수 있다. 제어 회로(120)는 저전력 무선 통신 신호(예: power beacon)를 발생하여 공진 회로(133)가 배치된 영역에 대응하는 외부 노출면의 일부 영역에 외부 장치(201)가 존재하는 지를 확인할 수 있다. 여기서, 저전력 무선 통신 신호를 수신한 외부 장치(201)가 동작함에 따라 전자 장치(101)는 공진 회로(133)에 인가된 고주파 전류가 공진 회로(133)에 포함된 코일에 인가되어 전자기장이 발생하여 전자기 유도 가열 동작을 수행할 수 있다. 제어 회로(120)는 부하 변화를 검출함에 따라 노출면의 일부 영역에 외부 장치(201)가 존재하는 것을 식별할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(120)는 ADC에 의해 획득한 ADC 샘플들을 기반하여 직류(direct current 이하, DC라 칭함)　링크(link) 전압의 반파 정류 DC 구간(예: 60Hz 기반 8.3ms 구간)에서 시간에 대한 전압 변화량(dv/dt)(예: ADC 샘플들의 평균값 변화량)을 산출할 수 있다. 제어 회로(120)는 산출된 전압 변화량이 지정된 임계값보다 크면, 이물질이 투입된 것으로 식별하고, 전력 송신 회로로 인가되는 송신 전원을 차단(Tx power off)할 수 있다. 제어 회로(120)는 전자 장치(101)의 노출면의 일부 영역에서 외부 장치(210)가 존재하는 것을 식별하면, 식별된 외부 장치(201)를 전자 장치(101)의 외부 노출면의 일부 영역에서 검출된 이물질로 식별할 수 있다. 제어 회로(120)는 산출된 전압 변화량이 지정된 임계값 이하로 감소하면, 이물질이 제거된 것으로 식별하고, 전력 송신 회로(130)로 송신 전원을 다시 공급(TX power ON)할 수 있다. DC　링크(link) 전압은 AC/DC 컨버터와 인버터(inverter)(예: DC/AC 인버터)(131)의 중간인 직류 회로 전압을 의미하며, 직류 스테이지 전압(DC　stage　voltage)을 의미한다. 여기서, DC　링크 전압의 반파 정류 DC 구간(예: 8.3ms)에서 시간에 대한 전압 변화량(dv/dt)을 산출하고, 산출된 전압 변화량을 기반하여 이물질을 검출하는 동작들은 제어 회로(120)에 포함된 또는 별도로 연결된 이물질 감지 회로(미도시)에 의해 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(120)는 직류 전압의 변화량이 지정된 임계값 보다 크지 않으면, 이물질이 검출되지 않은 것으로 식별할 수 있다. 제어 회로(120)는 외부 장치(201)와 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행하도록 통신 모듈(140)을 제어하고, 외부 장치(201)의 동작에 따른 전력 제어 동작을 위한 정보를 송신 또는 수신하도록 통신 모듈(140)을 제어할 수 있다. 제어 회로(120)는 외부 장치(201)와 통신 연결이 실패하면, 통신 연결을 재시도록 통신 모듈(140)을 제어하고, 통신 연결이 지정된 횟수(N)를 초과하여 실패하면, 외부 장치(201)를 이물질로 식별하고, 전력 송신 회로(130)로 인가되는 송신 전원을 차단(Tx power OFF)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(120)는 반파 정류 DC 구간에서 시간에 대한 전압 변화량(dv/dt)을 산출한 후 전력 송신 회로(130)의 부하 변화 여부를 확인할 수 있다. 제어 회로(120)는 반파 정류 DC 구간(610)에서 부하 변화가 검출되면, 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량 검출 동작을 중단할 수 있다. 제어 회로(120)는 외부 장치(201)의 수신 전압이 안정화될 때까지 계속해서 부하 변화를 검출하여, 예를 들어, 반파 정류 DC 구간(620)에서 부하 변화가 없거나 근소한 값이 유지되는 것으로 식별하면, 직류 전압 변화량 검출 동작을 다시 시작할 수 있다. 전자 장치(101)는 외부 장치(201)와 통신이 연결되고, 외부 장치(201)로부터 수신 전압 안정화 정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 전력 송신 회로(130)는 인버터(131) 및 코일(예: 유도 코일)을 포함하는 공진 회로(133)를 포함할 수 있다. 인버터(131)는 제어 회로(120)의 신호 변환 회로에 연결되고, 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다. 인버터(131)는 제어 회로(120)의 제어에 의해 송신 전력 제어를 위해 설정 또는 변경된 주파수(f))에 대응하는 고주파 전류를 공진 회로(133)에 인가할 수 있다. 고주파 전류가 공진 회로(133)의 코일에 인가되고, 전자 장치(101)의 노출면의 일부 영역에 수신 유도 코일을 포함하는 외부 장치(201)가 존재하면, 공진 회로(133)는 외부 장치(201)로 전자기 유도 방식에 의해 전자기장이 발생하도록 구성될 수 있다. 전력 송신 회로(130)는 이물질 감지 코일(예: FOD 코일)(미도시)을 포함할 수 있다. 이물질 감지 코일에 인가되는 전압 또는 전류는 이물질 검출을 위해 제어 회로(120)에 의해 검출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 통신 모듈(140)은 저전력 무선 통신 방식(예: BLE)을 이용하여 전자 장치(101)의 노출면에 외부 장치(201)가 존재하는 지를 확인하기 위한 저전력 무선 통신 신호(예: 비콘 신호)를 발생할 수 있다. 통신 모듈(140)은 외부 장치(201)와 저전력 무선 통신 방식(예: BLE)을 이용하여 외부 장치(201)와 연결을 수립하고, 연결된 외부 장치(201)의 동작(또는 소물 동작)에 따른 송신 전력을 제어 또는 조절하기 위한 피드백 정보를 송/수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 입력 모듈(150)은 전자 장치(101)의 기능 조작에 관련된 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력을 제어 회로(120)로 전달할 수 있다. 입력 모듈(150)은 제공되는 기능들에 관련된 메뉴(예: 버튼 또는 입력 인터페이스)들을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성요소(예: 제어 회로(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 디스플레이 모듈(160)은 제공되는 기능들에 관련된 메뉴(예: 버튼 또는 입력 인터페이스)들을 나타내는 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 노출면의 일부 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 일부 영역은 공진 회로(133)가 배치된 영역과 상이한 영역이다. 디스플레이 모듈(160)은 제어 회로(120)에 의해 이물질이 검출되면, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보 또는 송신 전원 차단을 위한 알림 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)에서 제공되는 기능들의 동작 수행에 따른 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 음향 출력 모듈(미도시)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈은 제어 회로(120)에 의해 이물질이 검출되면, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보 또는 송신 전원 차단을 위한 알림 정보를 음향 신호로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈은 전자 장치(101)에서 제공되는 기능들의 동작 수행에 따른 정보를 음향 신호로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈은, 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.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 오디오 모듈(미도시)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈, 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 센서 모듈(미도시)은 전자 장치(101)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 모듈은, 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.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 햅틱 모듈(미도시)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(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 메모리는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서 또는 센서 모듈)에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 프로그램은 메모리에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제, 미들웨어 또는 어플리케이션을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어회로(120)에 포함된 적어도 하나의 프로세서는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 실행하여 프로세서에 연결된 전자 장치의 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, 프로세서는 다른 구성요소(예: 센서 모듈 또는 통신 모듈(140))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 저장하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(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(101)가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
이와 같이, 일 실시 예에서는 도 1 및 2의 전자 장치(101)를 통해 전자 장치의 주요 구성 요소에 대해 설명하였다. 그러나 다양한 실시 예에서는 도 1 및 2를 통해 도시된 구성 요소가 모두 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 전자 장치(101)가 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성 요소에 의해 전자 장치(101)가 구현될 수도 있다. 또한, 도 1 및 2를 통해 상술한 전자 장치(101)의 주요 구성 요소의 위치는 다양한 실시 예에 따라 변경 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101)는 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈(예: 도 2의 통신 모듈(140)) 공진 회로(예: 도 2의 공진 회로(133))를 포함하는 전력 송신 회로(예: 도 2의 전력 송신 회로(130), 상기 전력 송신 회로 및 상기 통신 모듈과 전기적으로 연결된 제어 회로(예: 도 2의 제어 회로(120))를 포함하며, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하고, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하고, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하고, 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 직류 전압 변화량을 검출하고, 상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값보다 클 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출된 것을 식별하고, 상기 전력 송신 회로로 인가되는 상기 송신 전원을 차단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 외부 장치가 존재하면, 상기 외부 장치를 상기 검출된 이물질로 식별하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값 이하일 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에 존재하는 상기 이물질이 제거된 것을 식별하고, 상기 전력 송신 회로로 상기 송신 전원을 인가하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 외부 장치가 존재하는 것을 식별하고, 상기 외부 장치와 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행하도록 상기 통신 모듈을 제어하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 외부 장치와 지정된 횟수 이하로 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치와 통신 연결을 재수행하도록 상기 통신 모듈을 제어하고, 상기 외부 장치와 지정된 횟수를 초과하여 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치를 상기 이물질로 식별하고, 상기 송신 전원을 차단하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량 검출을 중단하고, 상기 통신 모듈에 위해 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 상기 외부 장치의 수신 전압의 안정화 정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 수신하고, 상기 피드백 정보를 기반하여 상기 외부 전자 장치의 수신 전압의 안정화를 식별하고, 상기 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량을 다시 검출하도록 설정되며, 상기 직류 전압 변화량은 상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 검출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 디스플레이 모듈 및 상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 음향 출력 모듈을 더 포함하며, 상기 제어 회로는, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 표시하도록 상기 디스플레이 모듈을 제어하고, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 음향 신호로 출력하도록 상기 음향 출력 모듈을 제어하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 다른 전자 장치로 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어하고, 상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 수신하고, 상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 기반하여 상기 송신 전력을 제어하도록 설정되며, 상기 저전력 무선 통신 방식은 블루투스 통신이며, 상기 저전력 무선 통신 신호는 상기 블루투스 통신의 비컨 신호일 수 있다.
이하, 상술한 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 전자 장치에서의 동작 방법에 대해 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치 전자 장치(예, 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))는 전원 공급 장치(예: 상용 전원 또는 배터리)로부터 제공되는 전원이 공급되면, 전자 장치의 구동을 위한 각 구성 요소들(예: 도 2의 제어 회로(120), 전력 송신 회로(130), 통신 모듈(140), 디스플레이 모듈(160) 및 입력 모듈(150), 또는 이외 다른 구성 요소)에서 필요한 전압으로 변환하여 각 구성 요소들로 변환된 전압을 인가할 수 있다.
301 동작에서, 전자 장치는 유도 가열 방식으로 외부 장치(예: 도 1의 외부 장치(201))를 가열시키기 위한 송신 전력을 발생하는 전력 송신 회로(예: 도 2의 전력 송신 회로(130))로 송신 전원을 공급(Tx power on)할 수 있다. 전자 장치는 송신 전원이 공급되면, 저전력 무선 통신 신호를 발생할 수 있다. 예를 들어, 저전력 무선 통신 신호는 저전력 무선 통신 방식(예: BLE)을 이용하여 주기적으로 전송되는 비컨 신호일 수 있다. 비컨 신호가 발생하면, 전자 장치(101)에 인접한 위치에 있는 외부 장치가 비컨 신호를 수신하여 외부 장치의 저전력 무선 통신(예: ble)이 활성화(on)될 수 있다.
303 동작에서, 전자 장치는 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 공진 회로에 대응하는 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에 외부 장치가 존재하는 지를 확인할 수 있다. 확인 결과, 외부 장치가 존재하면, 전자 장치는 305 동작을 수행하고, 외부 장치가 존재하지 않으면, 다시 301 동작을 수행할 수 있다.
305 동작에서, 전자 장치는 외부 장치가 존재하는 것으로 식별되면, 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 외부 장치로 전송할 수 있다. 외부 장치가 이물질이 아닌 코일을 포함하는 장치이면, 코일에 전류가 유도되어 전력을 수신하여 동작할 수 있다. 전자 장치는 전력 송신 회로의 부하 변화를 기반하여 외부 장치가 존재하는 것을 식별하고, 305 동작에서 전자 장치는 식별된 외부 장치와 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 연결을 수행하는 동작은 305 동작에서 수행되지 않고, 이물질 검출 동작(309 동작)을 수행한 이후에 수행될 수 있다.
307 동작에서, 전자 장치는 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 DC 구간에서 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 샘플들을 획득할 수 있다.
309 동작에서 전자 장치는 이물질을 검출하기 위해 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출할 수 있다. 전자 장치는 이물질이 검출되면, 송신 전원을 차단할 수 있다. 전자 장치는 이물질이 검출되지 않으면, 계속해서 다음 시간 구간의 FO 검출 타이밍 구간(8.3ms)에 대응하는 반파 정류 DC 구간에서 이물질 검출을 위한 동작들(307 동작 및 308 동작)을 수행할 수 있다. 이물질 검출 동작들은 송신 전원이 차단되기 전까지 반복적으로 수행될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 흐름도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법에 의한 아날로그 디지털 컨버터 샘플들의 예를 나타내는 그래프이고, 도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법에 의한 직류 링크 전압에서의 반파정류 직류 구간에서 전압 변화량을 검출하여 이물질을 감지하기 위한 예를 나타내는 그래프이고, 도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법에 의한 직류 링크 전압에서의 반파정류 직류 구간에서 부하 변화를 검출하기 위한 예를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 401 동작에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(예, 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))는 전자 장치는 입력 모듈(예: 도 2의 입력 모듈(150))을 통해 사용자 입력 인터페이스에 의해 송신 전원 공급(Tx power ON)에 대한 입력이 수신되면, 전력 송신 회로(예: 도 2의 전력 송신 회로(130))로 송신 전원을 공급하고, 공진 회로가 배치된 영역에 대응하는 외부 노출면의 일부 영역에서 외부 장치(예: 도 1의 외부 장치(201))가 식별될 때까지 대기 상태를 유지할 수 있다. 401 동작에서, 전자 장치는 저전력 무선 통신 방식(예: bluetooth low energy)을 이용하여 외부 장치의 존재 여부를 확인하기 위한 저전력 무선 통신 신호(예: power beacon)를 발생할 수 있다.
403 동작에서, 전자 장치는 공진 회로가 배치된 영역에 대응하는 노출면 위에 외부 장치가 존재하는 지를 확인할 수 있다. 여기서, 저전력 무선 통신 신호를 수신한 외부 장치는 저전력 무선 통신(예: BLE)가 활성화하고, 전자 장치의 노출면의 일부 영역에 위치하면, 전자 장치의 공진 회로에서 발생하는 전자 기장에 의해 공진 회로에 전류가 유도되어 수신한 전력에 의해 동작할 수 있다. 외부 장치가 전자 장치의 노출면의 일부 영역에 위치하여 동작함에 따라 전자 장치의 전력 송신 회로의 부하(load) 변화가 발생할 수 있다. 전자 장치는 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 외부 장치의 위치를 식별하고, 부하 변화를 검출함에 따라 노출면의 일부 영역에 외부 장치가 존재하는 것을 식별할 수 있다. 확인 결과, 전자 장치는 외부 장치가 존재하면, 405 동작을 수행하고, 외부 장치가 존재하지 않으면, 다시 401 동작을 수행할 수 있다.
405 동작에서, 전자 장치는 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 전자 장치의 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 외부 장치로 전송할 수 있다. 405 동작에서, 전자 장치는 외부 장치와 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행하고, 외부 장치의 동작에 따른 전력 제어 동작을 수행할 수 있다. 405 동작을 수행할 때, 전자 장치는 통신 연결이 실패하면, 통신 연결을 재시도할 수 있다. 전자 장치는 통신 연결이 지정된 횟수(N)를 초과하여 실패하면, 외부 장치를 이물질로 식별하고, 전력 송신 회로로 인가되는 전원을 차단(Tx power OFF)할 수 있다.
407 동작에서, 전자 장치는 ADC 컨버터에 의해, 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류(또는 전압)에 대응하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 및 샘플링하여 측정된 ADC 샘플들을 획득할 수 있다. 전자 장치는 측정된 ADC 샘플들을 기반하여 DC 링크 전압의 반파 정류 DC 구간에서 산출된 직류 전압의 변화량(dv/dt)을 획득할 수 있다. 전자 장치는 DC 링크 전압의 반파 정류 DC 구간에서 ADC 샘플들을 획득할 수 있으며, 반파 정류 DC 구간에 대응하는 이물질 검출 타이밍에 측정된 ADC 샘플들을 기반하여 이물질 검출 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치는 DC 링크 전압에서 이물질 검출 타이밍 구간(예: 50V 구간)인지를 확인하여 이물질 종류별로 검출 타이밍 ADC 샘플들을 획득할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이물질의 종류 별로 ADC 샘플들의 측정 ADC 레벨이 상이하게 측정될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 이물질이 아닌(w/o FO) 정상적인 소물 동작이 가능한 소물(예: 도 1의 외부 장치(201))이면, 전자 장치는 제1 그래프(501)와 같이 분포된 제1 ADC 샘플들(예: 400 레벨에 근사한 레벨 값들의 샘플들)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 알루미늄(w/FO(Al)) 재질의 이물질이면, 전자 장치는 제2 그래프(503)와 같이 분포된 제2 ADC 샘플들(예: 500 레벨에 근사한 레벨 값들의 샘플들)을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 금속(w/FO(steel)) 재질의 이물질이면, 전자 장치는 제3 그래프(505)와 같이 분포된 제3 ADC 샘플들(예: 350 레벨에 근사한 레벨 값들의 샘플들)을 측정할 수 있다.
409 동작에서, 전자 장치는 직류 전압의 변화량이 지정된 임계값을 초과하는지 확인할 수 있다. 확인 결과, 직류 전압의 변화량이 지정된 임계값을 초과하면, 전자 장치는 411 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치는 직류 전압의 변화량이 지정된 임계값을 초과하지 않으면, 405 동작을 수행할 수 있다.
411 동작에서, 전자 장치는 부하 변화가 검출되는지를 확인할 수 있다. 확인 결과, 부하 변화가 검출되면, 413 동작을 수행하고, 부하 변화가 검출되지 않으면, 415 동작을 수행할 수 있다.
413 동작에서, 전자 장치는 노출면의 일부 영역에서 이물질이 검출된 것을 식별하고, 전력 송신 회로로 인가되는 송신 전원을 차단(Tx power OFF)할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 구간 내에서 n개 샘플들의 평균값(예: 오차범위 5% 이하로 설정)의 이물질(FO) 센싱 레벨 값(예: 전압 레벨 값)에 반파 정류 DC 구간(610)에서 직류 전압의 변화량이 지정된 임계값을 초과하는 것으로 검출됨에 따라 반파 정류 DC 구간(610)에서 이물질이 투입된 것을 식별하고, 송신 전원을 차단(Tx power OFF)할 수 있다. 전자 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 구간 내에서 n개 샘플들의 평균값(예: 오차범위 5% 이하로 설정)의 이물질 센싱 레벨 값(예: 전압 레벨 값)이 반파 정류 DC 구간에서 변화가 없거나 변화량 근사값인 경우, 이물질이 식별되지 않은 구간으로 식별하고, 전력 송신 회로로 송신 전원 공급(Tx power on 전환 또는 유지)할 수 있다. 전자 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 반파 정류 DC 구간(620)에서 직류 전압의 변화량이 감소함에 따라 이물질이 제거된 것을 식별하고, 전력 송신 회로로 송신 전원(Tx power)을 다시 인가할 수 있다.
415 동작에서, 전자 장치는 부하 변화가 검출되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 장치로부터 수신 전압 안정화 정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 수신하고, 피드백 정보를 기반하여 송신 전력을 제어할 수 있다. 전자 장치는 부하 변화가 검출됨에 따라 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량 검출 동작을 중단할 수 있다. 이후, 전자 장치는 405 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 외부 장치의 수신 전압이 안정화될 때까지 계속해서 부하 변화를 검출하여, 부하 변화가 없거나 근소한 값이 유지되는 것으로 식별할 때, 직류 전압 변화량 검출 동작을 다시 시작할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치에서의 동작 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))는, 801 동작에서, 송신 전원(Tx power on)이 인가되면, 코일이 배치된 영역에 대응하는 노출면의 일부 영역에 외부 장치(201)가 존재하는지 여부를 확인하기 위해 저전력 무선 통신 신호(예: power beacon)를 발생할 수 있다.
803 동작에서, 전자 장치(101)는 외부 장치(201)에서 저전력 무선 통신 신호를 수신(RX BLE ON)됨에 따라 외부 장치(201)의 동작(예: 소물 동작)을 수행함에 따라 외부 장치(201)가 노출면의 일부 영역에 존재하는 것을 식별할 수 있다. 이때, 전자 장치(101)는 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출하여 부하 변화가 있으면, 노출면의 일부 영역에 외부 장치(201)가 존재하는 것으로 식별할 수 있다. 전자 장치는 외부 전자 장치가 이물질인지 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)는 도 4의 407 동작과 같이, 직류 전압의 변화량을 기반하여 이물질 여부를 확인할 수 있다.
805 동작에서, 전자 장치(101)는 외부 장치(201)와 통신 연결을 수립하고, 공진 회로(133)에 의한 전자기 유도 가열 동작을 수행하는 중에 통신 연결된 외부 장치(201)의 동작(예: 소물 동작)에 따른 피드백 정보를 송/수신할 수 있다. 이때, 전자 장치(101)는 외부 장치(201)의 통신 연결이 지정된 횟수를 초과하여 실패한 경우, 외부 장치(201)를 이물질로 식별할 수 있으며, 공진 회로(133)에 고주파 전류가 인가되지 않도록 송신 전원을 차단할 수 있다.
807 동작에서, 전자 장치(101)는 공진 회로(133)에 의한 전자기 유도 가열 동작을 수행하는 중에 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 송신 또는 수신되는 피드백 정보를 기반하여 실시간 송신 전력을 제어할 수 있다.
809 동작에서, 전자 장치(101)는 외부 장치(201)의 동작이 완료되면, 외부 장치(201)로부터 동작 완료를 나타내는 신호를 수신하고, 외부 장치(201)로 송신 전력의 전송을 중단하고, BLE 통신 연결을 해제할 수 있다. 811 동작에서, 전자 장치(101)는 저전력 무선 통신 신호를 발생한 후 대기 상태 또는 전원 오프(OFF) 상태로 전환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 및 도 2의 전자 장치(101))에서의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하는 동작, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 전력 송신 회로에 포함된 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하는 동작, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하는 동작 및 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이물질을 검출하는 동작은, 상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 직류 전압 변화량을 검출하는 동작, 상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값보다 클 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출된 것을 식별하는 동작 및 상기 전력 송신 회로로 인가되는 상기 송신 전원을 차단하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이물질을 검출하는 동작은, 상기 외부 장치가 존재하면, 상기 외부 장치를 상기 검출된 이물질로 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이물질을 검출하는 동작은, 상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값 이하일 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에 존재하는 상기 이물질이 제거된 것을 식별하는 동작 및 상기 전력 송신 회로로 상기 송신 전원을 인가하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작은, 상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 외부 장치가 존재하는 것을 식별하는 동작 및 상기 외부 장치와 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 통신 연결을 수행하는 동작은, 상기 외부 장치와 지정된 횟수 이하로 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치와 통신 연결을 재수행하는 동작 및 상기 외부 장치와 지정된 횟수를 초과하여 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치를 상기 이물질로 식별하고, 상기 송신 전원을 차단하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이물질을 검출하는 동작은, 상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량 검출을 중단하는 동작, 상기 통신 모듈에 위해 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 상기 외부 장치의 수신 전압의 안정화 정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 수신하는 동작 및 상기 피드백 정보를 기반하여 상기 외부 전자 장치의 수신 전압의 안정화를 식별하고, 상기 부하 변화를 검출할 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량을 다시 검출하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 직류 전압 변화량은 상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 검출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 상기 전자 장치의 디스플레이 모듈에 표시하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 상기 전자 장치의 음향 출력 모듈에 의해 음향 신호로 출력하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 다른 전자 장치로 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어하는 동작 및 상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 수신하고, 상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 기반하여 상기 송신 전력을 제어하는 동작을 더 포함하며, 상기 저전력 무선 통신 방식은 블루투스 통신이며, 상기 저전력 무선 통신 신호는 상기 블루투스 통신의 비컨 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로그램을 저장하는 비일시적 저장 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 전자 장치의 프로세서에 의한 실행 시, 상기 프로세서가, 상기 전자 장치의 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하는 동작, 저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 전력 송신 회로에 포함된 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작, 상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하는 동작, 상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하는 동작 및 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하는 동작을 실행하도록 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 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 단수형은 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 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 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 실시예들에 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.
101: 전자 장치 110: 전원 회로
120: 제어 회로 130: 전력 송신 회로
140: 통신 모듈 150: 입력 모듈
160: 디스플레이 모듈 201: 외부 장치

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    저전력 무선 통신 방식을 이용하여 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈;
    공진 회로를 포함하는 전력 송신 회로;
    상기 전력 송신 회로 및 상기 통신 모듈과 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는,
    상기 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하고,
    저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하고,
    상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하고,
    상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하고,
    상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하도록 설정된, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 직류 전압 변화량을 검출하고,
    상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값보다 클 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출된 것을 식별하고,
    상기 전력 송신 회로로 인가되는 상기 송신 전원을 차단하도록 설정된, 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 외부 장치가 존재하면, 상기 외부 장치를 상기 검출된 이물질로 식별하도록 설정된, 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값 이하일 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에 존재하는 상기 이물질이 제거된 것을 식별하고,
    상기 전력 송신 회로로 상기 송신 전원을 인가하도록 설정된, 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 외부 장치가 존재하는 것을 식별하고,
    상기 외부 장치와 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행하도록 상기 통신 모듈을 제어하도록 설정된, 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 외부 장치와 지정된 횟수 이하로 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치와 통신 연결을 재 수행하도록 상기 통신 모듈을 제어하고,
    상기 외부 장치와 지정된 횟수를 초과하여 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치를 상기 이물질로 식별하고, 상기 송신 전원을 차단하도록 설정된, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량 검출을 중단하고,
    상기 통신 모듈에 위해 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 상기 외부 장치의 수신 전압의 안정화 정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 수신하고,
    상기 피드백 정보를 기반하여 상기 외부 전자 장치의 수신 전압의 안정화를 식별하고, 상기 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량을 다시 검출하도록 설정되며,
    상기 직류 전압 변화량은 상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 검출되는, 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 디스플레이 모듈; 및
    상기 제어 회로와 전기적으로 연결된 음향 출력 모듈을 더 포함하며,
    상기 제어 회로는,
    상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 표시하도록 상기 디스플레이 모듈을 제어하고,
    상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 음향 신호로 출력하도록 상기 음향 출력 모듈을 제어하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 다른 전자 장치로 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어하고,
    상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 수신하고, 상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 기반하여 상기 송신 전력을 제어하도록 설정되며,
    상기 저전력 무선 통신 방식은 블루투스 통신이며,
    상기 저전력 무선 통신 신호는 상기 블루투스 통신의 비컨 신호인, 전자 장치.
  10. 전자 장치에서의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하는 동작;
    저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 전력 송신 회로에 포함된 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작;
    상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하는 동작;
    상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하는 동작; 및
    상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하는 동작을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이물질을 검출하는 동작은,
    상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 직류 전압 변화량을 검출하는 동작;
    상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값보다 클 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출된 것을 식별하는 동작; 및
    상기 전력 송신 회로로 인가되는 상기 송신 전원을 차단하는 동작을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이물질을 검출하는 동작은,
    상기 외부 장치가 존재하면, 상기 외부 장치를 상기 검출된 이물질로 식별하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 이물질을 검출하는 동작은,
    상기 직류 전압 변화량이 지정된 임계값 이하일 때, 상기 노출면의 상기 일부 영역에 존재하는 상기 이물질이 제거된 것을 식별하는 동작; 및
    상기 전력 송신 회로로 상기 송신 전원을 인가하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 외부 장치가 존재하는 지 여부를 식별하는 동작은,
    상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 외부 장치가 존재하는 것을 식별하는 동작; 및
    상기 외부 장치와 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 통신 연결을 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 통신 연결을 수행하는 동작은,
    상기 외부 장치와 지정된 횟수 이하로 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치와 통신 연결을 재 수행하는 동작; 및
    상기 외부 장치와 지정된 횟수를 초과하여 통신 연결이 실패할 때, 상기 외부 장치를 상기 이물질로 식별하고, 상기 송신 전원을 차단하는 동작을 포함하는, 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 이물질을 검출하는 동작은,
    상기 전력 송신 회로의 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량 검출을 중단하는 동작;
    상기 통신 모듈에 위해 상기 저전력 무선 통신 방식을 이용하여 상기 외부 장치의 수신 전압의 안정화 정보를 포함하는 피드백 정보를 주기적으로 수신하는 동작; 및
    상기 피드백 정보를 기반하여 상기 외부 전자 장치의 수신 전압의 안정화를 식별하고, 상기 부하 변화를 검출될 때, 상기 이물질 검출을 위한 직류 전압 변화량을 다시 검출하는 동작을 포함하며,
    상기 직류 전압 변화량은 상기 반파 정류 직류 구간에서 상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 검출되는, 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 상기 전자 장치의 디스플레이 모듈에 표시하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 상기 전자 장치의 음향 출력 모듈에 의해 음향 신호로 출력하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  19. 제10항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 노출면의 상기 일부 영역에서 상기 이물질이 검출될 때, 상기 이물질의 검출 또는 제거에 관련된 알림 정보를 다른 전자 장치로 전송하도록 상기 통신 모듈을 제어하는 동작; 및
    상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 수신하고, 상기 외부 장치의 동작에 관련된 정보를 기반하여 상기 송신 전력을 제어하는 동작을 더 포함하며,
    상기 저전력 무선 통신 방식은 블루투스 통신이며,
    상기 저전력 무선 통신 신호는 상기 블루투스 통신의 비컨 신호인, 방법.
  20. 프로그램을 저장하는 비 일시적 저장 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 전자 장치의 프로세서에 의한 실행 시, 상기 프로세서가,
    상기 전자 장치의 전력 송신 회로로 송신 전원을 공급하는 동작;
    저전력 무선 통신 신호를 기반하여 상기 전력 송신 회로에 포함된 공진 회로에 대응하는 상기 전자 장치의 외부 노출면의 일부 영역에서 상기 외부 장치가 존재하는지 여부를 식별하는 동작;
    상기 외부 장치가 존재하는 것에 기반하여, 상기 공진 회로로 고주파 전류를 인가하여 상기 공진 회로에서 발생되는 송신 전력을 상기 외부 장치로 전송하는 동작;
    상기 전력 송신 회로에서 검출된 송신 전류에 대응하는 직류 링크 전압의 반파 정류 직류 구간에서 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 획득하는 동작; 및
    상기 아날로그 디지털 컨버터 샘플들을 기반하여 이물질을 검출하는 동작을 실행하도록 실행 가능한 명령을 포함하는, 비 일시적 저장 매체.
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