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KR102598950B1 - 차량 도어글래스용 무선전력전송장치 - Google Patents

차량 도어글래스용 무선전력전송장치 Download PDF

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Publication number
KR102598950B1
KR102598950B1 KR1020180108904A KR20180108904A KR102598950B1 KR 102598950 B1 KR102598950 B1 KR 102598950B1 KR 1020180108904 A KR1020180108904 A KR 1020180108904A KR 20180108904 A KR20180108904 A KR 20180108904A KR 102598950 B1 KR102598950 B1 KR 102598950B1
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KR
South Korea
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power
converter
door glass
vehicle door
controller
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KR1020180108904A
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English (en)
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KR20200030258A (ko
Inventor
강관희
권상훈
황준구
이동희
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
니덱모빌리티코리아 주식회사
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Publication date
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Priority to DE102018220068.8A priority patent/DE102018220068A1/de
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Abstract

개시된 차량 도어글래스용 무선전력전송장치는, 배터리의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제1컨버터, 제1컨버터로부터 수신받은 교류 전력을 무선으로 전송하는 전송코일, 상기 제1컨버터에 출력되는 전력 레벨을 제어하는 전송컨트롤러를 가진 전력전송기; 및 전송코일로부터 교류 전력을 무선으로 수시하는 수신코일, 수신코일에 연결된 제2컨버터 및 제3컨버터, 상기 제2컨버터 및 상기 제3컨버터에서 출력되는 전력레벨을 제어하는 수신컨트롤러를 가진 전력수신기;를 포함하고, 상기 전력전송기는 차량 도어에 장착되고, 상기 전력수신기는 도어글래스에 장착될 수 있다.

Description

차량 도어글래스용 무선전력전송장치{WIRELESS POWER TRANSFER SYSTME FOR VEHICLE DOOR GLASS}
본 발명은 차량 도어글래스용 무선전력전송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어글래스의 전기부하에 전력을 무선으로 공급할 수 있는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 도어는 도어글래스(door glass)를 승하강시키는 윈도우 레귤레이터(window regulator)를 가진다.
윈도우 레귤레이터는 차량 도어에 장착된 도어 모듈(door module)에 일체화되거나 차량 도어의 인너패널에 직접적으로 장착된다. 여기서, 도어 모듈(door module)은 래치, 윈도우 레귤레이터 등이 일체형으로 통합된 모듈을 지칭한다.
최근에는, 차량 도어는 가변투명층이 도어글래스에 내장됨으로써(embed) 도어글래스의 투명도를 가변하는 기술이 연구개발되고 있다. 가변투명층에 의해 도어글래스의 투명도가 가변됨으로써 햇빛 차단 등과 같은 커튼 기능을 수행할 수 있다.
가변투명층의 커넥터 측에 전선(electrical wire)이 연결되고, 가변투명층은 전선(electrical wiring)을 통해 전기에너지를 공급받도록 구성될 수 있고, 전선의 길이는 도어글래스의 승하강 이동거리에 대응한 충분한 길이를 가짐으로써 도어글래스의 승하강을 원활하게 하도록 구성된다.
하지만, 도어글래스의 승하강 시에 전선의 길이로 인해 도어글래스의 승하강 시에 과도한 소음이 발생한다. 특히, 도어글래스의 상승 시에는 전선이 긴장됨에 따라 전기 커넥터(electrical connector)에 스트레스가 반복적으로 발생하며, 이로 인해 전선이 단선될 가능성이 있다.
또한, 차량 도어에 윈도우 레귤레이터를 조립한 후에 윈도우 레귤레이터에 도어글래스를 조립하고, 그 이후에 차량 도어의 협소한 틈새를 통해 도어글래스에 전기 커넥터를 조립하도록 구성됨에 따라 그 조립이 매우 번거로운 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 도어 글래스의 전기부하에 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 도어글래스에 마련된 복수의 전기부하들에 무선으로 전력을 공급하는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치로서,
배터리의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제1컨버터, 제1컨버터로부터 수신받은 교류 전력을 무선으로 전송하는 전송코일, 상기 제1컨버터에 출력되는 전력 레벨을 제어하는 전송컨트롤러를 가진 전력전송기; 및
전송코일로부터 교류 전력을 무선으로 수신하는 수신코일, 수신코일에 연결된 제2컨버터 및 제3컨버터, 상기 제2컨버터 및 상기 제3컨버터에서 출력되는 전력레벨을 제어하는 수신컨트롤러를 가진 전력수신기;를 포함하고,
상기 전력전송기는 차량 도어에 장착되고, 상기 전력수신기는 도어글래스에 장착될 수 있다.
상기 제2컨버터는 상기 수신코일로부터 수신받은 교류전력을 복수의 전기부하에 부합하는 전력으로 변환하도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 전기부하를 작동시키기 위한 제어신호를 발생하는 조작기구를 더 포함하고, 상기 조작기구는 상기 전송컨트롤러에 연결될 수 있다.
상기 전송컨트롤러는 상기 조작기구로부터 수신받은 상기 제어신호에 따라 제1컨버터에서 출력되는 전력 레벨을 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 전력전송기는 상기 전송컨트롤러에 연결된 제1신호 송수신기를 포함하고, 상기 전력수신기는 상기 수신컨트롤러에 연결된 제2신호 송수신기를 포함할 수 있다.
상기 제1신호 송수신기는 상기 제어신호를 무선통신으로 상기 제2신호 송수신기에 전송하도록 구성되고, 상기 제2신호 송수신기는 상기 복수의 전기부하의 작동과 관련된 피드백신호를 무선통신으로 상기 제1신호 송수신기에 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 수신컨트롤러는 상기 제2신호 송수신기를 통해 수신받은 제어신호에 따라 제2컨버터에서 출력되는 전력 레벨을 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 전송컨트롤러는 상기 배터리에 전기적으로 연결되고, 상기 전송컨트롤러는 상기 배터리로부터 공급받은 직류 전력에 의해 작동하도록 구성될 수 있다.
상기 수신컨트롤러는 상기 제2컨버터로부터 공급받은 전력에 의해 작동하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선전력전송에 의해 도어 글래스에 마련된 전기부하에 전력을 안정적으로 공급할 수 있고, 이를 통해 도어글래스의 전기부하를 정확하게 조절할 수 있으며, 소음 내지 단선 등의 문제점이 발생하지 않으며, 내구성 및 조립성이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무선으로 수신된 전력을 교류 전력 및 직류 전력을 분배하도록 구성됨으로써 도어글래스는 직류 전기부하(DC load) 및 교류 전기부하(AC load)를 가질 수 있고, 이를 통해 도어글래스는 투명도 가변층 이외에도 LED 조명, 투명 디스플레이 등과 같은 다양한 전기부하를 통한 다양한 기능을 실행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전력전송기가 교류 전기부하의 정격 주파수 보다 높은 주파수대의 교류전력을 발생함으로써 전력신호의 유도(또는 전자기장의 유도)를 용이하게 할 수 있고, 이를 통해 무선 전력 전송의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치가 설치된 차량 도어를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치의 전력전송기를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치의 전력수신기를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치에서 복수의 전기부하가 차량 도어글래스에 배치된 구조를 예시한 도면이다.
도 8은 도 7의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 도 7의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치를 도시한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치의 조작기구를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 도어글래스용 무선전력전송장치에서 복수의 전기부하가 차량 도어글래스에 배치된 구조를 예시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치의 전력수신기를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전소장치를 도시한 블록도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 11을 참조하면, 차량 도어(1)는 도어글래스(10) 및 도어글래스(10)를 승하강시키는 윈도우 레귤레이터(8, 도 12 참조)를 포함할 수 있다. 도어글래스(10)는 윈도우 레귤레이터(8)에 의해 완전 폐쇄위치 및 완전 개방위치 사이로 이동할 수 있다. 완전 폐쇄위치는 도어글래스(10)가 차량 도어(1)의 개구를 완전히 폐쇄하는 위치일 수 있고, 완전 개방위치는 도어글래스(10)가 차량 도어(1)의 개구를 완전히 개방하는 위치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 윈도우 레귤레이터(8, 도 10 참조)는 도어모듈(2)에 일체화될 수 있고, 도어모듈(2)은 차량 도어의 내부공간에 장착될 수 있으며, 도어모듈(2)은 도어모듈 하우징(2a)을 포함하며, 도어모듈 하우징(2a)의 내부에 윈도우 레귤레이터(8), 래치기구(미도시) 등이 장착될 수 있으며, 도어모듈 하우징(2a)은 합성수지 등과 같은 비도전성 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도어글래스용 무선전력전송장치(100)는 도어글래스(10)에 마련된 하나 이상의 전기부하(15, 51, 52) 측으로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 복수의 전기부하(15, 51, 52)가 도어글래스(10)에 마련될 수 있고, 복수의 전기부하(15, 51, 52)는 도어글래스(10)의 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12) 사이에 개재되거나 도어글래스(10)의 실내측 표면에 부착될 수 있다. 복수의 전기부하(15, 51, 52)는 무선전력전송장치(100)에 의해 전송되는 전력을 이용하도록 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 복수의 전기부하(15, 51, 52)는 도어글래스(10)의 투명도를 가변하는 가변투명층(15, variable transparency layer), 조명(51,lighting), 및 디스플레이(52)일 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어글래스용 무선전력전송장치(100)는 차량 도어(1)에 장착된 전력전송기(20, power transmitter)와, 도어글래스(10)에 장착된 전력수신기(30, power receiver)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전력전송기(20)는 도어모듈(2)의 도어모듈 하우징(2a)의 내측공간에 장착될 수 있다. 도어모듈 하우징(2a)은 합성수지 등과 같은 비도전성 재질로 이루어질 수 있다. 이에 도어글래스(10)가 완전 폐쇄위치로 이동하면 도 3과 같이 전력수신기(30) 및 전력전송기(20)는 서로 마주보도록 구성될 수 있다.
전력전송기(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(25), 제1컨버터(21), 전송코일(22, transmitting coil), 전송컨트롤러(23, transmitter controller), 및 제1신호 송수신기(24, first signal transceiver)를 포함할 수 있다.
기판(25)은 체결구 등을 통해 도어모듈(2)의 도어모듈 하우징(2a)에 장착될 수 있고, 제1컨버터(21), 전송코일(22), 전송컨트롤러(23)가 기판(25)에 일정한 배열구조로 배치될 수 있다.
제1컨버터(21)는 배터리(5)로부터 공급받은 직류 전력을 무선 전송에 필요한 교류 전력으로 변환하는 DC to AC 컨버터(21)일 수 있다. 특히, 제1컨버터(21)는 전송컨트롤러(23)에 의해 배터리(5)로부터 공급받은 직류 전력을 교류전력 신호(AC power signal)로 변환할 수 있다.
전송코일(22)은 제1컨버터(21)로부터 교류전력 신호를 수신받고, 전자기장 유도에 의해 전력수신기(30)의 수신코일(32)에 무선으로 전력을 전송한다. 전송코일(22)은 전송 임피던스 정합구조(transmitter impedance-matching structure, 미도시)에 결합(coupled)될 수 있다.
전송컨트롤러(23)는 전기부하(15, 51, 52)들의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 수신할 수 있고, 제어신호는 조작기구(40)의 조작스위치(41, 42, 43, 44)들의 조작에 의해 발생될 수 있다. 전송컨트롤러(23)는 수신된 제어신호에 따라 제1컨버터(21)의 작동 및 제1컨버터(21)에서 출력되는 전력레벨을 제어하도록 구성될 수 있다.
제1컨버터(21)는 전송컨트롤러(23)에 의해 직류전력을 전력신호의 유도에 적합한 주파수를 가진 교류전력 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송컨트롤러(23)는 수신된 제어신호에 따라 제1컨버터(21)에서 출력되는 (시간당) 교류 전압(AC voltage)의 크기(amplitude)를 조절함으로써 제1컨버터(21)에서 출력되는 전력레벨을 제어할 수 있다.
전송컨트롤러(23)는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있고, 프로세서는 메모리에 저장된 제어명령(instruction) 및 데이터를 수신받고 제1컨버터(21)에 제어명령을 전송하도록 구성될 수 있다. 메모리는 하드디스크드라이브, 솔리드스테이트 드라이브, 휘발성 저장매체, 비휘발성 저장매체 등과 같은 데이터 스토어일 수 있다.
도 4 및 도 10을 참조하면, 전송컨트롤러(23)는 수신된 제어신호를 제1신호 송수신기(24) 측으로 전송할 수 있다. 제1신호 송수신기(24)는 전송컨트롤러(23)로부터 수신받은 제어신호를 무선통신으로 전력수신기(30)의 제2신호 송수신기(34)에 전송할 수 있다. 제1신호 송수신기(24)는 전력수신기(30)의 제2신호 송수신기(34)로부터 전기부하(15, 51, 52)들의 작동, 상태 등과 관련된 피드백신호를 무선통신으로 수신받을 수 있다. 전송컨트롤러(23)는 제1신호 송수신기(24)를 통해 피드백신호를 수신받을 수 있으며, 전송컨트롤러(23)는 피드백신호에 따라 제1컨버터(21)에서 출력되는 전력레벨을 제어함으로써 전기부하(15, 51, 52)의 작동을 제어할 수도 있다. 또한, 전송컨트롤러(23)는 전기부하의 작동, 상태 등과 관련된 피드백신호를 조작기구(40)에 전송할 수도 있다.
전송컨트롤러(23) 및 제1신호 송수신기(24)는 배터리(5)에 전기적으로 연결될 수 있고, 이에 전송컨트롤러(23) 및 제1신호 송수신기(24)는 배터리(5)로부터 공급받은 직류 전력에 의해 작동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력전송기(20)는 도 3에 예시된 바와 같이, 도어모듈(2)의 도어모듈 하우징(2a)의 내측공간에 장착될 수 있고, 도어모듈 하우징(2a)은 합성수지 등과 같은 비도전성 재질로 이루어질 수 있다. 이에 도어글래스(10)가 완전 폐쇄위치로 이동하면 도 3과 같이 전력수신기(30) 및 전력전송기(20)는 서로 마주보도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 윈도우 레귤레이터(8)는 차량 도어(1)의 인너패널(1a, inner panel)에 직접적으로 장착될 수 있고, 이에 도어모듈(2)이 생략될 수 있다. 이와 같이 도어모듈(2)이 생략된 경우에는 전력전송기(20)는 차량 도어(1)의 인너패널(1a)에 직접적으로 장착될 수 있다. 도 6에 예시된 바와 같이, 차량 도어(1)의 인너패널(1a)에는 개구(1b)가 형성될 수 있고, 전력전송기(20)는 차량 도어(1)의 인너패널(1a)의 개구(1b) 측에 장착플레이트(28)를 통해 장착될 수 있으며, 장착플레이트(28)는 합성수지 등과 같은 비전도성 재질로 이루어질 수 있다. 이에 전력전송기(20)는 인너패널(1a)의 내부에 배치되고 장착플레이트(28)에 의해 보호될 수 있다.
전력수신기(30)는 전력전송기(20)로부터 전력을 무선으로 수신하고 도어글래스(10)의 전기부하(15, 51, 52)에 공급하도록 구성될 수 있다.
전력수신기(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도어글래스(10)의 하단에 부착될 수 있다.
전력수신기(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 바디(35)와, 수신코일(32)과, 수신컨트롤러(33)와, 제2신호 송수신기(34)와, 제2컨버터(37)를 포함할 수 있다.
바디(35)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도어글래스(10)의 하단에 결합되는 결합부(36)를 가질 수 있다. 수신코일(32), 수신컨트롤러(33), 제2신호 송수신기(34), 제2컨버터(37)가 바디(35)에 배치될 수 있다.
수신코일(32)은 전자기장 유도에 의해 전송코일(22)로부터 교류전력을 무선으로 수신하도록 구성될 수 있다. 수신코일(32)은 수신 임피던스 정합구조(receiver impedance-matching structure, 미도시)에 결합될 수 있다.
수신코일(32)에는 제2컨버터(37)가 전기적으로 연결될 수 있고, 수신코일(32)은 전송코일(22)로부터 유도된 교류전력을 제2컨버터(37)에 전달할 수 있다.
제2컨버터(37)는 복수의 전기부하(15, 51, 52)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2컨버터(37)는 수신코일(32)로부터 수신받은 교류전력을 각 전기부하(15, 51, 52)에 부합하는 전력으로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 전기부하(15, 51, 52)는 직류 전원으로 작동하는(operate with DC power) 복수의 직류 전기부하로 구성될 수 있다. 가변투명층(15)은 DC 가변투명층(DC variable transparency layer)이고, 조명(51)은 LED 등과 같은 DC 조명(DC lighting)이며, 디스플레이(52)는 투명 디스플레이 등과 같은 DC 디스플레이(DC display)이다. DC 가변투명층은 electrochromatic device, liquid crytal devices를 포함한 다양한 기술을 이용할 수 있다(DC variable transparency layer can use various technologies, including electrochromic devices, liquid crystal devices). 복수의 전기부하(15, 51, 52)가 직류 전기부하일 경우에는, 제2컨버터(37)는 수신코일(32)로부터 수신받은 교류전력을 직류전력으로 변환하는 AC to DC converter일 수 있다. 제2컨버터(37)에 의해 변환된 직류전력은 각 직류 전기부하(51, 52)에 공급될 수 있다.
수신컨트롤러(33)는 수신된 제어신호에 따라 제2컨버터(37)의 작동 및 제2컨버터(37)에서 출력되는 전력의 레벨을 조절함으로써 각 전기부하(15, 51, 52)의 작동을 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 수신컨트롤러(33) 및 제2신호 송수신기(34)는 제2컨버터(37)에 전기적으로 연결될 수 있고, 이에 수신컨트롤러(33) 및 제2신호 송수신기(34)는 제2컨버터(37)로부터 공급받은 전력에 의해 작동할 수 있다.
수신컨트롤러(33)는 전기부하(15, 51, 52)의 작동과 관련된 피드백신호를 발생할 수 있고, 피드백신호는 제2신호 송수신기(34) 및 제1신호 송수신기(24)를 통해 전송컨트롤러(23)로 전송될 수 있다.
수신컨트롤러(33)는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있고, 프로세서는 메모리에 저장된 제어명령(instruction) 및 데이터를 수신받고 제2컨버터(37) 에 제어명령(instructions)을 전송하도록 구성될 수 있다. 메모리는 하드디스크드라이브, 솔리드스테이트 드라이브, 휘발성 저장매체, 비휘발성 저장매체 등과 같은 데이터 스토어일 수 있다.
수신컨트롤러(33)는 제1 및 제2 신호 송수신기(24, 34)를 통해 전송컨트롤러(23)로부터 제어신호를 수신받을 수 있다. 수신컨트롤러(33)는 수신된 제어신호에 따라 제2컨버터(37)의 작동 제2컨버터(37)에서 출력되는 전력레벨 등을 제어하도록 구성될 수 있다. 수신컨트롤러(33)는 제2신호 송수신기(34)로부터 제어신호를 수신받을 수 있고, 피드백신호를 제2신호 송수신기(34)로 전송할 수 있다.
제2신호 송수신기(34)는 전력전송기(20)의 제1신호 송수신기(24)로부터 제어신호를 무선통신방식으로 수신받으며, 제2신호 송수신기(34)는 전력전송기(20)의 제1신호 송수신기(24)로 피드백신호를 무선통신방식으로 전송할 수 있다. 그리고, 제2신호 송수신기(34)는 수신컨트롤러(33) 측으로 제어신호를 전송하고, 제2신호 송수신기(34)는 수신컨트롤러(33)로부터 피드백신호를 수신받도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1신호 송수신기(24) 및 제2신호 송수신기(34)는 적외선 통신, NFC, RF, Wi-Fi 등과 같은 무선통신시스템으로 구성될 수 있고, 이에 양방향으로 무선통신하거나 복잡한 신호전달을 구현할 수 있다
다른 실시예에 따르면, 제1신호 송수신기(24) 및 제2신호 송수신기(34) 일방향으로 무선통신할 경우에는 제1신호 송수신기(24) 및 제2신호 송수신기(34)는 홀센서 및 홀센서를 검출하는 자석 등을 이용한 일방향 통신시스템으로 구성될 수 있고, 이에 제1신호 송수신기(24) 및 제2신호 송수신기(34)는 일방향으로 무선으로 통신할 수 있다. 예컨대, 제1신호 송수신기(24) 및 제2신호 송수신기(34)는 홀센서 및 자석으로 이루어져 일방향 통신시스템을 구성할 수 있고, 이를 통해 도어글래스(10)의 위치를 검출할 수 있으므로 전송컨트롤러(23) 및 수신컨트롤러(33)는 도어글래스(10)가 완전 폐쇄위치로 이동하였는지(완전 폐쇄상태)를 판단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 가변투명층(15), 조명(51), 디스플레이(52)는 도어글래스(10)에 대해 중첩되게 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 도어글래스(10)는 차량의 외측을 향하는 실외측 글래스층(11)과, 차량의 내측을 향하는 실내측 글래스층(12)을 포함할 수 있고, 가변투명층(15)은 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12) 사이에 개재될 수 있다. 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12)은 투명 또는 반투명 재질로 구성될 수 있고, 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12)은 가변투명층(15)의 대향면들에 개별적으로 부착될 수 있다.
일 예에 따르면, 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12)은 가변투명층(15)의 대향면들에 접착층(13)을 통해 각각 부착될 수 있다. 접착층(13)은 가변투명층(15)의 전면에 걸쳐 투명성 접착제가 도포되거나 가변투명층(15)의 가장자리에만 투명성 접착제가 도포됨으로써 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 가변투명층(15)이 점착성 등을 가진 재질로 이루어질 경우에는 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12)이 가변투명층(15)의 대향면들에 접착제 없이 부착될 수도 있다. 그외에도 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12)은 가변투명층(15)의 대향면에 static cling, 표면 장력 등과 같이 접착제를 사용하지 않는 다양한 방식으로 부착될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 도어글래스(10)는 가변투명층(15)에 전기적으로 접속된 한 쌍의 전극(14, 16)을 가질 수 있고, 한 쌍의 전극(14, 16)은 양극(14) 및 음극(16)으로 이루어질 수 있다. 도 7을 참조하면, 한 쌍의 전극(14, 16)은 전력수신기(30)에 인접하게 배치될 수 있다. 한 쌍의 전극(14, 16)은 한 쌍의 리드선(14a, 16a)을 통해 무선 전력수신기(30)의 제2컨버터(37)에 개별적으로 접속될 수 있다. 한 쌍의 전극(14, 16)이 전력수신기(30)에 인접하게 배치됨으로써 각 리드선(14a, 16a)의 길이를 짧게 구현할 수 있다.
LED 조명(51) 및 투명 디스플레이(52)는 도어글래스(10)의 실외측 글래스층(11) 및 실내측 글래스층(12) 사이에 개재되거나 도어글래스(10)의 실내측 표면에 부착될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치(100)는 복수의 전기부하(15, 51, 52)를 가진 도어글래스(10)와, 차량 도어(1)에 장착된 전력전송기(20)와, 도어글래스(10)에 장착되는 전력수신기(30)와, 전력전송기(20)에 연결된 조작기구(40)를 포함할 수 있다.
조작기구(40)는 도어글래스(10)의 승하강, 도어글래스(10)의 전기부하(15, 51, 52)들의 작동 등을 조작할 수 있는 인터페이스장치로서, 도 11에 도시된 바와 같이 차량 도어(1)의 암레스트(6)에 배치될 수 있다. 조작기구(40)는 전력전송기(20)의 전송컨트롤러(23)에 전기적으로 연결될 수 있다.
조작기구(40)는 복수의 조작스위치(41, 42, 43, 44)를 포함할 수 있다. 복수의 조작스위치(41, 42, 43, 44)는 도어글래스(10)의 가변투명층(15)을 작동시키기 위한 제어신호를 발생하는 제1조작스위치(41)와, 도어글래스(10)의 LED 조명(51)을 작동시키기 위한 제어신호를 발생하는 제2조작스위치(42)와, 도어글래스(10)의 투명 디스플레이(52)를 작동시키기 위한 제어신호를 발생하는 제3조작스위치(43)와, 도어글래스(10)를 승하강시키기 위한 제어신호를 발생하는 제4조작스위치(44)일 수 있다.
제1조작스위치(41)의 조작에 의해 가변투명층(15)의 투명도(투과율)를 가변하기 위한 제어신호가 전력전송기(20)의 전송컨트롤러(23)에 전송될 수 있고, 이에 전력수신기(30)의 수신컨트롤러(33)가 제2컨버터(37)를 제어함으로써 도어글래스(10)의 투명도(투과율)가 가변될 수 있다. 일 예에 따르면, 제1조작스위치(41)는 다이얼게이지 등과 같이 회전방향으로 연속적으로 회전시키는 회전식 노브구조로 이루어질 수 있고, 이에 제1조작스위치(41)의 조작위치에 따라 0%(불투명), 10%, 20%, 30%,...70%, 80%, 90%, 100%(최대 투과율) 등과 같이 가변투명층(15)의 투명도(투과율)를 다양하게 가변하도록 구성될 수 있다.
제2조작스위치(42)의 조작에 의해 LED 조명(51)의 턴 온/턴 오프를 위한 제어신호가 전력전송기(20)의 전송컨트롤러(23)에 전송될 수 있고, 이에 전력수신기(30)의 수신컨트롤러(33)가 제2컨버터(37)를 제어함으로써 LED 조명(51)이 턴 온 내지 턴 오프될 수 있다.
제3조작스위치(43)의 조작에 의해 투명 디스플레이(52)의 턴 온/턴 오프를 위한 제어신호가 전력전송기(20)의 전송컨트롤러(23)에 전송될 수 있고, 이에 전력수신기(30)의 수신컨트롤러(33)가 제2컨버터(37)를 제어함으로써 투명 디스플레이(52)가 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
제4조작스위치(44)의 조작에 의해 도어글래스(10)를 승하강시키기 위한 제어신호가 윈도우 레귤레이터(8)의 컨트롤러에 전송될 수 있고, 이에 원도우 레귤레이터(8)가 도어글래스(10)를 승하강시킬 수 있으며, 이에 도어글래스(10)의 승하강 정도가 조절될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 가변투명층(55), 조명(51), 및 디스플레이(52)가 도어글래스(10)에 제공될 수 있고, 가변투명층(55)은 교류 전력으로 작동하는 교류 부하일 수 있다. 즉, 가변투명층(55)은 교류 전력으로 작동하는 AC 가변투명층(55)일 수 있다. AC 가변투명층(55)은 SPD(suspended particle devices), PDLCD(polymer dispersed liquid crystal display) 등을 포함한 다양한 기술을 이용할 수 있다. 그리고, 조명(51)은 직류 전력으로 작동하는 DC 조명일 수 있으며, 디스플레이(52)는 직류 전원으로 작동하는 DC 디스플레이일 수 있다.
AC 가변투명층(55)은 도 8 및 도 9의 DC 가변투명층(15)과 동일한 구조로 구성될 수 있다.
도 13 및 도 14에 따르면, AC 가변투명층(55)은 교류 전압의 세기에 따라 빛 투과율이 가변되도록 구성될 수 있다. 설정된 전압 이상의 교류 전압이 AC 가변투명층(55)에 인가되면 AC 가변투명층(55)을 구성하는 분자 배열상태가 변화됨에 따라 빛 투과율이 가변될 수 있다. AC 가변투명층(55)의 투과율은 전압의 세기에 따라 변동하며, 교류 전압이 증가할수록 투과율의 변동율이 증가하지만 일정 이상의 전압이 인가되더라도 포화상태가 되므로 그 투과율이 더 이상 변화하지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제3컨버터(38)는 AC 가변투명층(55)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제3컨버터(38)는 수신코일(32)로부터 수신받은 교류전력의 전압 및 주파수를 변환하도록 구성될 수 있고, 제3컨버터(38)에 의해 변환된 교류전력은 교류 전기부하인 AC 가변투명층(55)에 인가될 수 있다. 수신컨트롤러(33)는 수신된 제어신호에 따라 제3컨버터(38)의 작동 및 제3컨버터(38)에서 출력되는 교류 전압(AC voltage)의 세기를 조절할 수 있고, 이를 통해 가변투명층(15)의 투명도(투과율)가 가변될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1컨버터(21)는 전송컨트롤러(23)에 의해 AC 가변투명층(55)과 같은 교류 전기부하의 정격주파수 보다 큰 주파수를 가진 교류전력 신호를 출력하도록 구성될수 있다. 예컨대, AC 가변투명층(55)의 정격주파수가 60Hz이면 제1컨버터(21)는 AC 가변투명층(55)의 정격주파수 보다 큰 100kHz의 주파수를 가진 교류전력 신호를 출력할 수 있고, 이를 통해 전송코일(22) 및 수신코일(32) 사이에서 전자기장 유도(또는 전력신호의 유도)가 용이해질 수 있으므로 무선전력전송(wireless power transfer)의 효율이 대폭 개선될 수 있다. 한편, AC 가변투명층(55)이 110V의 정격전압 및 60Hz의 정격주파수를 가진 경우, 제1컨버터(21)는 AC 가변투명층(55)의 정격전압 및 정격주파수와 동일한 110v 및 60Hz를 가진 교류 전력을 전송코일(22)에 출력하면, 전력신호의 유도를 위한 인덕터, 캐패시터 등의 사이즈가 상대적으로 크게 이루어질 수 있고, 이로 인해 전력전송기(20) 및 전력수신기(30)의 조립 내지 장착 등이 어려울 수 있다. 이에 반해, 본 발명은 제1컨버터(21)가 AC 가변투명층(55)의 정격주파수(60Hz) 보다 큰 주파수(100Hz)를 가진 교류전력 신호를 전송코일(22)에 출력함에 따라 전력신호의 유도를 위한 인덕터 및 캐피시터 등의 사이즈를 컴팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제3컨버터(38)는 수신컨트롤러(33)에 의해 수신코일(32)로부터 수신받은 교류전력의 주파수를 교류 전기부하인 AC 가변투명층(55)의 정격주파수와 동일한 주파수로 변환하도록 구성될 수 있다. 예컨대, AC 가변투명층(55)의 정격주파수가 60Hz이면 제3컨버터(38)는 수신코일(32)로부터 수신받은 교류전력의 주파수(예컨대, 100kHz)를 60Hz로 변환할 수 있다. 수신컨트롤러(33)는 제2신호 송수신기(34)를 통해 수신받은 제어신호에 따라 제3컨버터(38)에서 출력되는 (시간당) 교류 전압(AC voltage)의 크기(amplitude)를 조절함으로써 제3컨버터(38)에서 출력되는 전력레벨을 제어할 수 있다. 이에 따라, 수신컨트롤러(33)는 제2컨버터(37) 및 제3컨버터(38)에 제어명령(instructions)을 전송하고, 제1 및 제2 신호 송수신기(24, 34)를 통해 전송컨트롤러(23)로부터 수신받은 제어신호에 따라 제2컨버터(37)의 작동, 제3컨버터(38)의 작동, 제2컨버터(37)에서 출력되는 전력레벨, 제3컨버터(38)에서 출력되는 전력레벨 등을 제어하도록 구성될 수 있다.
그외 나머지 구성 및 작동 등은 도 1 내지 도 11의 실시예와 유사 내지 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
일 실시예에 따르면, 가변투명층(15, 55)은 전기에너지가 인가되지 않으면 불투명상태를 유지하고, 전기에너지가 인가되면 투명상태로 변환되도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 가변투명층(15, 55)은 전기에너지가 인가되지 않으면 투명상태를 유지하고, 전기에너지가 인가되면 불투명상태로 변화되도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 가변투명층(15, 55)은 전기에너지가 인가되면 제1상태(예컨대, 투명상태)에서 제2상태(예컨대, 불투명상태)로 변환되고, 메모리 효과에 의해 추가적인 전기에너지의 인가 없이도 변환된 제2상태를 유지하다가 재차 전기에너지가 인가되면 제2상태에서 제1상태로 변환되도록 구성될 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 도어글래스용 무선전력전송장치(100)에서 AC 가변투명층(55)의 투명도(투과율)가 가변되는 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
사용자가 조작기구(40)의 제1조작스위치(41)를 활성화하면 전송컨트롤러(23)는 배터리(5)로부터 직류전원(DC power)을 공급받음으로써 턴온될 수 있다. 사용자가 조작기구(40)의 제1조작스위치(41)를 활성화하지 않으면 전송컨트롤러(23)는 배터리(5)로부터 직류전원을 공급받지 않으므로 턴오프될 수 있다(S1).
전송컨트롤러(23)가 턴온되면 전송컨트롤러(23)에 의해 제1컨버터(21)가 작동하며, 제1컨버터(21)는 배터리(5)로부터 공급받은 직류전력을 교류전력으로 변환한다. 이에, 변환된 교류전력(예컨대, AC 100kHz)이 전송코일(22)을 통해 전력수신기(30)의 수신코일(32)로 전송됨으로써 무선전력 전송이 시작된다(S2).
전력수신기(30)의 수신코일(32)은 전력전송기(20)의 전송코일(22)로부터 무선전력을 수신한다(S12).
전력수신기(30)의 수신코일(32)이 수신한 교류전력은 제2컨버터(37)를 통해 직류전력으로 변환되고, 직류전력은 수신컨트롤러(33) 및 제2신호 송수신기(34)에 공급될 수 있다. 이에 전력수신기(30)의 수신컨트롤러(33) 및 제2신호 송수신기(34)는 턴 온되고, 수신컨트롤러(33)는 전력수신기(30)의 현재 전력 수신상태 및/또는 초기화 상태 등과 관련된 피드백신호를 제2신호 송수신기(34) 및 제1신호 송수신기(24)를 통해 전력전송기(20)의 전송컨트롤러(23)에 무선통신방식으로 전송한다(S13).
전력전송기(20)의 전송컨트롤러(23)는 전력수신기(30)로부터 전송받은 피드백신호에 기초하여 무선전력 전송의 성공여부를 판단한다(S3).
전송컨트롤러(23)가 무선전력 전송이 성공한 것으로 판단하면 제1조작스위치(41)의 조작위치에 따른 제어신호를 제1신호 송수신기(24) 및 제2신호 송수신기(34)를 통해 수신컨트롤러(33)에 무선통신방식으로 전송한다(S4).
전력수신기(30)의 수신컨트롤러(33)는 전송컨트롤러(23)로부터 제어신호를 수신하고(S14), 수신컨트롤러(33)는 수신된 제어신호에 따라 제3컨버터(38)에서 출력되는 교류전압의 세기를 조절함으로써 AC 가변투명층(55)의 투명도(투과율)를 가변한다(S5). 예컨대, 제1조작스위치(41)가 다이얼게이지 등과 같은 회전식 노브구조로 이루어진 경우에, 제1조작스위치(41)의 조작위치에 따라 수신컨트롤러(33)는 제3컨버터(38)에서 출력되는 교류전압의 세기를 조절함으로써 AC 가변투명층(55)의 투명도(투과율)를 0%(불투명), 10%, 20%, 30%,...70%, 80%, 90%, 100%(최대 투과율) 등과 같이 다양하게 가변할 수 있다.
그리고, 전송컨트롤러(23)는 제1조작스위치(41)의 조작위치가 변경되는지의 여부를 판단하고(S5), 제1조작스위치(41)의 조작위치가 변경되면 제1조작스위치(41)는 변경된 조작위치에 따라 제어신호를 변경하여 전송컨트롤러(23)로 전송하며, 전송컨트롤러(23)는 변경된 제어신호를 전력수신기(30)의 수신컨트롤러(33)로 전송하고(S4), 그 이후의 과정을 반복한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 차량 도어 2: 도어모듈
5: 배터리 8: 원도우 레귤레이터
10: 도어글래스 11: 실외측 글래스층
12: 실외측 글래스층 15: 가변투명층
20: 전력전송기 21: 제1컨버터
22: 전송코일 23: 전송컨트롤러
24: 제1신호 송수신기 25: 기판
30:전력수신기 32: 수신코일
33: 수신컨트롤러 34: 제2신호 송수신기
37: 제2컨버터 38: 제3컨버터
40: 조작기구 41: 제1조작스위치
42: 제2조작스위치 43: 제3조작스위치
44: 제4조작스위치 51: 조명
52: 디스플레이

Claims (10)

  1. 도어글래스에 마련된 복수의 전기부하에 무선으로 전력을 공급하는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치로서,
    배터리의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 제1컨버터, 제1컨버터로부터 수신받은 교류 전력을 무선으로 전송하는 전송코일, 상기 제1컨버터에 출력되는 전력 레벨을 제어하는 전송컨트롤러를 가진 전력전송기; 및
    전송코일로부터 교류 전력을 무선으로 수신하는 수신코일, 수신코일에 연결된 제2컨버터, 상기 제2컨버터에서 출력되는 전력레벨을 제어하는 수신컨트롤러를 가진 전력수신기; 및
    상기 복수의 전기부하를 작동시키기 위한 제어신호를 발생하는 조작기구;를 포함하고,
    상기 조작기구는 상기 전송컨트롤러에 전기적으로 연결되고,
    상기 전력전송기는 차량 도어에 장착되고, 상기 전력수신기는 도어글래스에 장착되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2컨버터는 상기 수신코일로부터 수신받은 교류전력을 상기 복수의 전기부하에 부합하는 전력으로 변환하도록 구성되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전송컨트롤러는 상기 조작기구로부터 수신받은 상기 제어신호에 따라 제1컨버터에서 출력되는 전력 레벨을 제어하도록 구성되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력전송기는 상기 전송컨트롤러에 연결된 제1신호 송수신기를 더 포함하고,
    상기 전력수신기는 상기 수신컨트롤러에 연결된 제2신호 송수신기를 더 포함하는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1신호 송수신기는 상기 제어신호를 무선통신으로 상기 제2신호 송수신기에 전송하고,
    상기 제2신호 송수신기는 상기 복수의 전기부하의 작동과 관련된 피드백신호를 무선통신으로 상기 제1신호 송수신기에 전송하도록 구성되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 수신컨트롤러는 상기 제2신호 송수신기를 통해 수신받은 제어신호에 따라 상기 제2컨버터에서 출력되는 전력 레벨을 제어하도록 구성되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전송컨트롤러는 상기 배터리에 전기적으로 연결되고, 상기 전송컨트롤러는 상기 배터리로부터 공급받은 직류 전력에 의해 작동하도록 구성되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신컨트롤러는 상기 제2컨버터로부터 공급받은 전력에 의해 작동하도록 구성되는 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 전기부하는 가변투명층, 조명, 디스플레이인 차량 도어글래스용 무선전력전송장치.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102506864B1 (ko) * 2017-12-12 2023-03-08 현대자동차주식회사 무선전력전송을 이용한 윈도우 글래스 투명도 가변장치
DE102018124213A1 (de) * 2018-10-01 2020-04-02 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Türbaugruppe mit Sender- und Empfängereinheit zur drahtlosen Übertragung von Energie und/oder Daten
KR20200111979A (ko) 2019-03-20 2020-10-05 현대자동차주식회사 차량 도어글래스용 무선전력전송장치
CN113497490A (zh) * 2020-03-20 2021-10-12 大陆汽车电子(长春)有限公司 智能玻璃的无线供电装置和控制系统
KR20220066583A (ko) * 2020-11-16 2022-05-24 현대자동차주식회사 차량의 도어글래스용 전력 공급 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5333662B2 (ja) * 2010-05-07 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 車両用調光ガラス装置
JP2015081015A (ja) 2013-10-23 2015-04-27 矢崎総業株式会社 車両用ドア
JP2015517794A (ja) * 2012-05-20 2015-06-22 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー ワイヤレス電源システムにおいて通信を行うシステム及び方法
JP2017017771A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 トヨタ自動車株式会社 非接触送電装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5333662B2 (ko) * 1974-10-04 1978-09-16
JP4089448B2 (ja) * 2003-01-24 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム及び双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
US9318922B2 (en) * 2008-09-27 2016-04-19 Witricity Corporation Mechanically removable wireless power vehicle seat assembly
JP2010132142A (ja) 2008-12-04 2010-06-17 Toyota Motor Corp ドア構造
JP2010224968A (ja) 2009-03-24 2010-10-07 Toyota Industries Corp 開閉式ウィンドウガラス破損検出装置
JP2011111143A (ja) 2009-11-30 2011-06-09 Toyota Motor Corp ガラス用給電装置
JP5357743B2 (ja) * 2009-12-26 2013-12-04 富士機械製造株式会社 電子回路部品供給装置
US20120200150A1 (en) 2011-02-08 2012-08-09 Tdk Corporation Wireless power transmission system
JP5629596B2 (ja) * 2011-02-14 2014-11-19 株式会社東海理化電機製作所 車両の無線通信システム
FR2989319B1 (fr) 2012-04-16 2014-10-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vitrage presentant des moyens d'obscurcissement.
DE102013003533B4 (de) 2013-03-02 2022-07-14 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung einer elektrisch ansteuerbaren Funktionsschicht einer mittels eines Scheibenmitnehmers verstellbaren Fahrzeug-Scheibe
US20150103280A1 (en) 2013-10-16 2015-04-16 Coremate Technical Co., Ltd. Intelligent electronic sunblind
CA2954383A1 (en) * 2014-07-08 2016-01-14 Rytec Corporation System and method for a linear based charger and a wireless charger
US9908419B2 (en) * 2015-11-24 2018-03-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling a DC/DC power converter
JP2017166200A (ja) * 2016-03-15 2017-09-21 アイシン精機株式会社 ウインド制御装置
MX2018012413A (es) * 2016-04-12 2019-02-21 Saint Gobain Panel de vidrio laminado que tiene un conjunto de sensores, sistema de transmision, y un metodo para producir un panel de vidrio laminado que tiene un conjunto de sensores.
US10137764B2 (en) * 2016-05-20 2018-11-27 Gentex Corporation Electro-optic window control system
US20180015282A1 (en) 2016-07-18 2018-01-18 Peerbridge Health, Inc. System and method for treating sleep apnea
KR101730155B1 (ko) 2016-07-25 2017-04-26 경운대학교 산학협력단 스마트 윈도우 제어 장치
KR102552884B1 (ko) * 2016-07-26 2023-07-10 엘지이노텍 주식회사 차량, 및 차량 윈도우 제어 장치와 그 제어 방법
CN115185133A (zh) * 2016-09-30 2022-10-14 唯景公司 无线受电和供电的电致变色窗户
KR102699136B1 (ko) 2016-10-05 2024-08-27 현대자동차주식회사 주행 환경에 따른 차량용 사용자 인터페이스 제어 장치 및 제어 방법
KR101901799B1 (ko) 2016-10-05 2018-11-07 현대자동차주식회사 차량용 사용자 인터페이스 제어 장치 및 제어 방법
US10562378B2 (en) * 2017-04-14 2020-02-18 Sakai Display Products Corporation Shading device for vehicle
GB2553223A (en) * 2017-09-15 2018-02-28 De Innovation Lab Ltd Vehicle graphical user interface arrangement and method of providing graphical user interface functionality
KR102506864B1 (ko) 2017-12-12 2023-03-08 현대자동차주식회사 무선전력전송을 이용한 윈도우 글래스 투명도 가변장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5333662B2 (ja) * 2010-05-07 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 車両用調光ガラス装置
JP2015517794A (ja) * 2012-05-20 2015-06-22 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー ワイヤレス電源システムにおいて通信を行うシステム及び方法
JP2015081015A (ja) 2013-10-23 2015-04-27 矢崎総業株式会社 車両用ドア
JP2017017771A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 トヨタ自動車株式会社 非接触送電装置

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CN110893821A (zh) 2020-03-20

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