KR102620068B1

KR102620068B1 - 무선 충전 관리 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102620068B1
Application number: KR1020160111639A
Authority: KR
Inventors: 김유수; 김지영; 박세호; 정우진; 박영준; 박정수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2024-01-03
Also published as: US20180062422A1; US10797509B2; WO2018044055A1; AU2017320148B2; EP3469684A1; EP3469684A4; US20200067342A1; US10468905B2; AU2017320148A1; EP3469684B1; KR20180024786A

Abstract

전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는, 무선 전력 송신 장치로부터 전력 신호를 수신하는 수신 코일, 및 상기 전력 신호를 전기 에너지로 변환하는 무선 충전 IC를 포함하는 전력 수신기; 상기 전력 수신기와 전기적으로 연결되고, 상기 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하는 전력 관리 회로; 및 상기 전력 수신기 및 상기 전력 관리 회로와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 배터리의 충전 상태가 만충 상태가 되면 전력 중지 모드(power hold mode)를 활성화하고, 상기 배터리의 보충전(auxiliary charging)을 제어할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

무선 충전 관리 방법 및 시스템{Method and System for Managing Wireless Charging}

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 전자 장치의 무선 충전에 관한 것이다.

최근 출시되는 스마트폰과 같은 사용자 단말은 유선 충전 외에도 무선 충전을 지원한다. 예를 들어, 스마트폰을 충전 패드 위에 올려놓으면 스마트폰의 배터리가 유선 연결 없이도 충전되기 시작한다.

한편 단말 내의 배터리가 완전히 충전되는 경우, 배터리로 추가적인 전력을 공급할 필요가 없기 때문에 완충 이후에 공급되는 전력은 단말 내의 부품들로 공급될 수 있다.

또한, 단말 내의 배터리에 충전된 전력은 단말이 대기 또는 슬립 상태에 있다 하더라도 단말의 내부 동작에 의해, 혹은 자연적인 방전에 의해 서서히 감소하게 되고, 이 경우 충전 패드는 지속적인 보충전을 수행할 수 있다.

하지만 배터리가 완충 상태인 경우 충전 패드로부터 지속적으로 전력을 공급받는 경우, 충전 패드의 입장에서는 불필요한 전력 공급이 발생할 수 있다.

또한, 단말의 경우 완충 이후의 지속적인 전력 공급으로 인해 내부 부품들로 전력이 계속해서 공급되면 상당한 수준의 발열이 발생할 수 있다.

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전술한 문제 및 본 문서에서 제기되는 과제들을 해결하기 위한 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 무선 전력 송신 장치로부터 전력 신호(power signal)를 수신하는 수신 코일, 및 상기 전력 신호를 전기 에너지로 변환하는 무선 충전 IC를 포함하는 전력 수신기(a power receiver); 상기 전력 수신기와 전기적으로 연결되고, 상기 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하는 전력 관리 회로; 및 상기 전력 수신기 및 상기 전력 관리 회로와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 배터리의 충전 상태(charging level of the battery)가 만충(fully charged) 상태가 되면 전력 중지 모드(power hold mode)를 활성화하고, 상기 전력 수신기로 하여금 상기 무선 전력 송신 장치로 상기 전력 중지 모드가 활성화되었음을 나타내는 충전 중지 메시지를 전송하도록 하고, 상기 전력 수신기는 상기 전력 중지 모드의 활성화 상태에서 상기 무선 전력 송신 장치로부터 충전 중지 메시지를 수신하고, 상기 프로세서는 상기 충전 중지 메시지의 수신에 응답하여, 상기 배터리의 현재 충전 상태에 기초하여 상기 배터리의 보충전(auxiliary charging)을 제어할 수 있다.

본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 전자 장치로 전력 신호(power signal)를 공급하는 전송 코일, 및 상기 전송 코일로 전류를 인가하는 전력 전환 회로를 포함하는 전력 송신기(a power transmitter); 상기 전력 송신기와 전기적으로 연결되는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 전자 장치로부터 충전 중지 메시지가 수신되면 전력 중지 모드를 활성화하고, 상기 전력 송신기로 하여금 상기 전력 신호의 공급을 중단하도록 하고, 상기 전력 중지 모드가 활성화된 시점으로부터 일정 시간이 경과하면 상기 전자 장치로 상기 전력 신호를 공급할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 방법은, 무선 전력 송신 장치로부터 전력 신호를 수신하는 동작, 상기 전력 신호를 이용하여 배터리를 충전하는 동작, 상기 배터리의 충전 상태가 만충 상태가 되면 전력 중지 모드를 활성화하는 동작, 상기 전력 중지 모드가 활성화되었음을 나타내는 충전 중지 메시지를 무선 전력 송신 장치로 전송하는 동작, 상기 전력 중지 모드의 활성화 상태에서 상기 무선 전력 송신 장치로부터 충전 중지 메시지를 수신하는 동작, 및 상기 무선 전력 송신 장치로부터 상기 충전 중지 메시지가 수신되면 상기 배터리의 현재 충전 상태에 기초하여 상기 배터리의 보충전을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 통해 전자 장치가 완전히 충전되었음에도 불구하고 보충전을 위해 무선 전력 송신 장치로부터 계속해서 전력이 공급되는 현상을 방지할 수 있다. 또한 지속적인 전력 공급에 의해 발생하는 발열 현상 등을 완화시킬 수 있다.

또한 전력 중지 모드에서 전자 장치와 송신 장치가 서로 이격되는 경우에 즉각적으로 송신 장치와 전자 장치에서 각각 충전 상태가 해제되었다는 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸다.
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 충전의 만충 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 충전 시작 시점부터 만충 시점까지의 충전 타이밍을 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 충전의 만충 이후의 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 만충 시점 이후의 충전 타이밍을 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 SM-DS가 포함된 네트워크 환경에서의 프로파일 설치 방법을 나타낸다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 무선 충전 시스템에서 전력 및 메시지의 흐름을 나타낸다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 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 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

본 문서에서 사용되는 주요 약어는 다음과 같다. 아래에서 정의되지 않은 약어는 본 문서에서 처음 사용될 때 정의될 수 있다. 일부 통상의 기술자에게 자명한 약어의 경우, 그 정의를 생략한다.

A4WP: Alliance for Wireless Power

AP: application processor

ASK: amplitude-shift keying

CEP: control error packet

CP: communication processor

FSK: frequency-shift keying

IF: interface

INT: interrupt

PHM: power hold mode

PHP: power hold packet

PMA: Power Matters Alliance

PMIC: power management integrated circuit

PRx: Power Receiver

PTx: Power Transmitter

SSP: signal strength packet

WPC: Wireless Power Consortium

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 무선 충전을 지원하는 전자 장치(100)와 전자 장치(100)로 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치(200)를 포함할 수 있다.

전자 장치(100)는 무선 충전이 가능한, 예를 들어, 이동국(MS: mobile station), 사용자 장비(UE: user equipment), 사용자 단말(UT: user terminal), 무선 단말, 액세스 단말(AT: access terminal), 단말, 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 단말기(SS: subscriber station), 무선 디바이스(wireless device), 무선 통신 디바이스, 또는 모바일 폰(mobile phone)과 같이 다양한 용어로 대체될 수 있다.

무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200) 위에 놓인 전자 장치(100)로 자기 유도를 통해 전력을 무선 공급할 수 있는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 충전 패드로 이해될 수 있다. 그러나 다른 실시 예에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200)와 일정 거리 이내에 이격된 전자 장치(100)로 자기 공명을 통해 전력을 무선 공급할 수 있다. 자기 공명 방식과 관련된 설명이 도 7 및 도 8을 참조하여 후술되며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 자기 유도 방식을 중심으로 설명한다.

전자 장치(100)는 전력수신기(PRx)(110), AP(120), PMIC(130), 배터리(140), 메모리(150), 디스플레이(160), 및 적어도 하나의 센서(170)를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 통상의 기술자에게 자명한 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(140)는 전자 장치(100)에 내장될 수도 있고, 전자 장치(100)로부터 분리될 수도 있다.

전력 수신기(110)는 수신 코일(112) 및 무선 충전 회로(114)를 포함할 수 있다. 수신 코일(112)은 무선 전력 송신 장치(200)로부터 전력 신호(power signal)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200) 위에 배치되면, 전송 코일(212)에 흐르는 전류에 의해 자기장이 발생하게 되고, 이 자기장에 의해 수신 코일(112)에 전류가 흐르게 된다. 이러한 관점에서, 전송 코일(212)은 1차 코일(primary coil)로, 수신 코일(122)는 2차 코일(secondary coil)로 이해될 수 있다. 무선 충전 회로(114)는 수신 코일(112)를 통해 획득된 전력 신호를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 무선 충전 회로(114)는 변환된 전기 에너지를 PMIC(130)로 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전력 수신기(110)는 무선 전력 송신 장치(200)로부터 전력 신호를 수신하고, 수신된 전력을 PMIC(130)로 제공할 수 있다.

AP(120)는 전력 수신기(110)와 전기적으로 연결되며, 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, AP(120)는 무선 충전에 필요한 각종 메시지, 패킷(packet) 등을 생성하고, 이를 전력 수신기(110)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)로 전송할 수 있다. 그러나 다른 실시 예에서, AP(120)는 지정된 통신 회로(예: Bluetooth, Wi-Fi 등)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)로 상기 메시지, 패킷 등을 전송할 수 있다.

한편 AP(120)는 프로세서, 또는 적어도 하나의 프로세서, 또는 SoC의 일부로 이해될 수 있다.

PMIC(130)는 전력 수신기(110)로부터 전력을 공급받아 배터리(140)를 충전할 수 있다. PMIC(130)는 배터리(140)에 공급되는 충전 전류 및 그 전압 값을 모니터링 하고, 배터리(140)가 완전히 충전되면 배터리가 완전히 충전되었다는 정보를 AP(120)로 제공할 수 있다. 여기서 완전히 충전되었다는 것은, 물리적으로 완전히 충전된 경우 및, 총 배터리 용량 대비 일정 수준(예: 99.5%) 이상 충전되어 실질적으로 완전히 충전된 것으로 볼 수 있는 경우를 포함한다.

배터리(140)는 PMIC(130)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 배터리(140)는 전자 장치(100)로부터 사용자가 분리하는 것이 불가능한 내장형 배터리일 수도 있고, 사용자에 의한 배터리의 분리/교체가 가능한 탈착형 배터리일 수도 있다.

메모리(150)는 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 동작들을 구현하기 위한 명령어들이 저장될 수 있다. 이 명령어들은 AP(120)에 의해 실행될 수 있다. 또한 일부 명령어들은 무선 충전 회로(114) 또는 PMIC(130)에 의해 실행될 수 있다.

디스플레이(160)는 배터리(140)의 충전 상태를 표시하거나, 충전 상태를 나타내는 아이콘, 심볼(symbol) 등을 출력할 수 있다.

센서(170)는 전자 장치(100)의 움직임을 감지할 수 있는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서는, 예를 들어 자이로스코프 센서 및/또는 가속도 센서 등을 포함할 수 있다.

무선 전력 송신 장치(200)는 전력 송신기(PTx)(210), 컨트롤러(220), 및 표시부(230)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 통상의 기술자에게 자명한 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는 TA(travel adaptor)로부터 전력을 공급 받아 적절하게 정류/변압된 전력이 전력 송신기(210)로 공급되도록 하는 전원 회로를 포함할 수 있다.

전력 송신기(210)는 전송 코일(212) 및 전력 전환 회로(214)를 포함할 수 있다. 전송 코일(212)는 전자 장치(100)로 전력 신호를 공급할 수 있다. 전력 전환 회로(214)는 전자 장치(100)로부터 수신되는 정보에 기초하여 산출된 공급 전력이 전자 장치(100)로 공급될 수 있도록 전력 레벨을 제어할 수 있다.

컨트롤러(220)는 무선 전력 송신 장치(200)의 전반적인 제어를 수행하고, 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 전력 송신기(21)로 전달할 수 있다. 또한 컨트롤러(220)는 전자 장치(100)로부터 획득되는 메시지에 기초하여 전자 장치(100)의 충전 상태를 판단하거나, 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200)의 연결 상태 등을 판단할 수 있다. 컨트롤러(220) 역시 일종의 프로세서로 이해될 수 있다.

무선 전력 송신 장치(200)의 표시부(230)는 디스플레이 또는 LED와 같은 인디케이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 전자 장치(100)로부터 배터리(140)의 충전 상태를 나타내는 CS(charge status) 패킷에 기초하여 LED 색상을 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 CS 패킷이 100%의 충전 상태를 나타내면 녹색 광(green light)이 표시부(230)에 출력되도록 하고, 10 미만의 값을 가지면(예: 충전 상태가 10% 미만이면) 적색 광(red light)이 출력되도록 할 수 있다. 이 외에, 배터리(140)가 충전되고 있으면, 다시 말해서 전력 송신기(210)가 전력 수신기(110)로 전력 신호를 공급하고 있으면 컨트롤러(220)는 충전 중임을 나타내는 표시(예: LED 점멸 등)를 표시부(230)에 출력할 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200) 사이의 동작을 설명한다.

도 2는 일 실시 예에 따른 무선 충전의 만충 프로세스를 나타내는 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 동작 201에서 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200) 위에, 예를 들어, 무선 충전을 위한 액티브 영역(active area)에, 전자 장치(100)가 놓여 있는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 송신기(210)는 전송 코일(212)로 짧은 펄스(short pulse)를 가해서 얻어지는 전류 값의 크기에 기초하여 전자 장치(100)가 액티브 영역에 놓여 있는지를 판단할 수 있다(resonance shift 방식). 다른 실시 예에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 인터페이스 표면(interface surface) 또는 근처의 캐패시턴스(capacitance) 값의 변화에 기초하여 전자 장치(100)가 액티브 영역에 놓여 있는지 여부를 판단할 수 있다(capacitance change 방식). 이 외에도, 다양한 방식을 이용하여 무선 전력 송신 장치(200) 위해 무선 충전을 위한 전자 장치(100)가 위치하는지를 판단하는 것이 가능하다.

전자 장치(100)가 감지되면, 동작 203에서, 전력 송신기(210)는 전력 수신기(110)로 전력 신호를 전송할 수 있다. 동작 205에서 전력 수신기(110)는 전력 송신기(210)로부터 제공되는 전력 신호를 수신할 수 있다. 이 과정은 1차 코일에 흐르는 전류에 의해 자기장이 유도되고, 다시 유도된 자기장에 의해 2차 코일에 전류가 발생하는 과정으로 이해될 수 있다.

동작 207에서 전자 장치(100)의 충전 회로가 활성화될 수 있다. 여기서 충전 회로라 함은 배터리(140)를 무선 충전하기 위해 필요한 구성요소들을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 전력 신호에 의해 무선 충전 회로(114)가 활성화될 수 있다. 이 외에도 슬립(sleep) 또는 비활성화 상태에 있던 PMIC(130), AP(120) 등이 활성화될 수 있다.

동작 209에서 PMIC(130)는 배터리(140)를 충전할 수 있다. 충전이 이루어지는 동안 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 신호의 전력 수준(power level)을 제어하기 위한 메시지 교환을 통해 충전 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 동작 213에서 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로부터 양(positive)의 값을 갖는 CEP를 수신하면 전력 신호의 전력 레벨을 증가시키고, 음(negative)의 값을 갖는 CEP를 수신하면 전력 신호의 전력 레벨을 감소시키고, 0(zero)의 값을 갖는 CEP를 수신하면 전력 신호를 유지할 수 있다. 일 실시 예에서, CEP는 배터리가 충전되는 동안(예: 동작 209가 수행되는 동안) 지정된 인터벌(interval)로 계속해서 수신될 수 있다.

동작 211에서 AP(120)는 배터리(140)가 완전히 충전되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, PMIC(130)는 배터리(140)의 충전 상태(charging level of the battery)가 만충(fully charged) 상태인지 여부를 직접 판단하고 판단 결과를 AP(120)로 제공하거나, 배터리(140)의 충전 상태(charging level) 또는 충전 용량에 대한 정보를 제공할 수 있다. AP(120)는 PMIC(130)로부터 제공되는 정보에 기초하여 배터리(140)가 완충되었는지 여부를 판단할 수 있다.

배터리(140)가 완전히 충전된 것으로 판단되면, 전자 장치(100)는 전력 중지 모드(PHM)를 활성화할 수 있다. 전력 중지 모드가 활성화되면, 전자 장치(100)는 미리 정의된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 동작 215에서 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로 전력 중지 모드가 활성화되었음을 나타내는 충전 중지 메시지, 예를 들어 PHP(power hold packet)를 전송할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 PHP는 FSK 방식으로 변조된 상태로 무선 전력 송신 장치(200)로 전송될 수 있다. 이 외에도, AP(120)는 전력 중지 모드가 활성화되면 디스플레이(160)에 상기 배터리의 충전 상태(charging level of the battery)가 만충(fully charged) 상태임을 나타내는 아이콘을 표시할 수 있다.

동작 217에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로부터 PHP를 수신할 수 있다. PHP가 수신되면, 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200)에서도 전력 중지 모드를 활성화할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)에서 전력 중지 모드가 활성화되면, 무선 전력 송신 장치(200)는, 예를 들어 동작 219에서 전자 장치(100)로의 전력 신호의 전송을 중지할 수 있다. 또한 무선 전력 송신 장치(200)는 일정 시간 동안 아날로그 핑을 통해 전자 장치(100)의 존재를 모니터링 하고, 일정 시간이 경과하면 다시 디지털 핑을 통해 전력 공급을 시작할 수 있다. 이 경우, 일정 시간이 경과할 때까지 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)가 감지되더라도 디지털 핑을 시도하지 않고, 디지털 핑으로 진입한 후 현재 전력 중지 모드가 활성화 상태임을 나타내는 메시지를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 전력 신호의 전송이 중지된 이후에, 무선 전력 송신 장치(200) 및 전자 장치(100)는 도 4의 동작 401 이후의 프로세스를 수행할 수 있다.

이하에서는 도 3을 참조하여 무선 전력 송신 장치(200)에서 전자 장치(100)로 전력을 공급하는 타이밍에 대하여 설명한다. 도 3을 참조하여 설명되는 내용은 도 2의 동작 201 내지 219에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.

도 3은 일 실시 예에 따른 충전 시작 시점부터 만충 시점까지의 충전 타이밍을 나타낸다.

도 3을 참조하면, t1에서 무선 전력 송신 장치(200)(Tx)는 인터페이스 표면(예: active area)에 전자 장치(100)가 위치하는지 여부를 감지할 수 있다. 전자 장치(100)를 감지하는 동작은 아날로그 핑(analog ping)으로 참조될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 동작 201은 무선 전력 송신 장치(200)가 아날로그 핑을 수행하는 동작으로 이해될 수 있다.

t2에서 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200) 위에 놓이면, 무선 전력 송신 장치(200)는 t3에서 수행되는 아날로그 핑에 의해 전자 장치(100)를 감지할 수 있다.

아날로그 핑은 일정 간격으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는 400ms마다 아날로그 핑을 수행할 수 있다. 그러나 이 시간 간격은 임의적인 것이며, 장치/사용자 설정에 따라 변경될 수 있다.

전자 장치(100)가 감지되면, 무선 전력 송신 장치(200)는 추가적인 아날로그 핑을 수행하지 않고 t4에서 전자 장치(100)로 전력 신호를 송신할 수 있다. (동작 203) 전력 신호를 송신하기 전까지가 무선 충전의 제1 페이즈(phase 1)에 해당한다. 제1 페이즈는, 선택 페이즈(selection phase)로 참조될 수 있다.

무선 전력 송신 장치(200)로부터 전력 신호가 수신되면(동작 205), t5에서 수신된 전력을 이용하여 무선 충전 회로(114)가 부팅(booting)될 수 있다. (동작 205) 전력 수신기(110)는 t6에서 무선 전력 송신 장치(200)로 전력 신호의 세기를 나타내는 SSP를 전송할 수 있다. 일정 시간 내에 SSP가 수신되지 않으면 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 신호의 공급을 중단할 수 있다. 다만 발명의 논지가 흐려지는 것을 방지하기 위해 이와 같은 예외적인 상황은 배제하고 설명한다.

제2 페이즈는 핑 페이즈(ping phase), 또는 아날로그 핑과 구별되도록 디지털 핑 페이즈로 참조될 수 있다.

전자 장치(100)로부터 SSP가 수신되면 제3 페이즈, 예를 들어 identification & configuration phase로 진입할 수 있다. 전자 장치(100)는 t7에서 무선 전력 송신 장치(200)로 식별 패킷(identification packet) 및 설정 패킷(configuration packet)을 전송할 수 있다. 전자 장치(100)의 식별 및 충전 설정이 완료되면, t8에서 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로 첫 번째 CEP를 전송할 수 있다. 또한, 무선 충전 회로(114)는 출력 전압(Vout)을 PMIC(130)로 공급하고, PMIC(130)는 AP(120)로 충전이 시작된다는 인터럽트(INT)를 전송할 수 있다. 일 실시 예에서, AP(120)는 인터럽트를 받으면 충전 중임을 나타내는 아이콘을 디스플레이(160)에 출력할 수 있다. 또한, AP(120)는 무선 충전 회로(114)를 확인하여 현재 배터리(140)가 무선으로 충전되는지 유선으로 충전되는지를 구분하고, 적절한 아이콘을 디스플레이(160)에 출력할 수 있다.

t8 이후에 전자 장치(100)는 수신되는 전력 신호를 이용하여 배터리(140)를 충전할 수 있다. (동작 209) 이 단계는 제4 페이즈, 예를 들어 전력 전송 페이즈(power transfer phase)로 참조될 수 있다. t9에서 배터리(140)가 완전히 충전되면, t10에서 AP(120)는 전력 송신기(110)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)로 PHP를 전송할 수 있다. 다시 말해서, t10부터 전자 장치(100)는 전력 중지 모드로 진입할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로부터 PHP를 수신하면 전력 중지 모드로 진입할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 중지 모드가 활성화되면 디지털 핑의 주기 또는 디지털 핑의 동작 조건을 변경할 수 있다. 예를 들어, 전력 중지 모드가 비활성화 상태에서는 아날로그 핑에 의해 전자 장치(100)가 검출되면 디지털 핑이 바로 수행될 수 있다. 그러나 전력 중지 모드가 활성화되면, 아날로그 핑에 의해 전자 장치(100)가 검출되더라도, 일정 주기(시간)가 경과한 후에 디지털 핑이 수행될 수 있다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 전력 중지 모드로 진입한 이후의 프로세스를 설명한다.

도 4는 일 실시 예에 따른 무선 충전의 만충 이후의 프로세스를 나타내는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 동작 401에서 무선 전력 송신 장치(200)는 지정된 시간 간격으로 전자 장치(100)의 감지 동작, 즉 1회 이상의 아날로그 핑을 수행할 수 있다. 동작 401은 도 2의 동작 219 이후에 수행될 수 있다. 다시 말해서, 동작 401은 무선 전력 송신 장치(200)가 전력 중지 모드로 진입한 이후에 수행될 수 있다.

동작 403에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 중지 모드에서 미리 정의된 시간(T_PHP)이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이 시간 동안 무선 전력 송신 장치(200)는 반복해서 아날로그 핑을 수행하고, 디지털 핑 페이즈에 해당하는 전력 송신을 수행하지 않는다. 다시 말해서, 도 3에서 설명한 것과 달리, 아날로그 핑의 수행에 의해 전자 장치(100)가 감지되더라도 디지털 핑 페이즈로 진입하지 않는다. 일 실시 예에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 T_PHP 구간 동안 수행되는 아날로그 핑에 의해 전자 장치(100)가 감지되지 않으면, 전력 중지 모드를 해제할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 완충된 전자 장치(100)를 들고 이동하는 경우와 같이 충전 단말이 충전 패드로부터 분리되는 현상이 발생하는 경우 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 중지 모드를 해제함으로써, 새로운 전자 장치(100)가 충전을 위해 무선 전력 송신 장치(200) 위에 놓이면 아날로그 핑 이후에 바로 디지털 핑 페이즈로 진입할 수 있다. 다만 도 4 및 도 5에서는 T_PHP동안 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200) 위에 계속해서 놓여 있는 상황을 가정하고 설명한다.

T_PHP가 경과하면, 다시 말해서 전력 중지 모드가 활성화된 시점으로부터 일정 시간이 경과하면, 동작 405에서 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로 전력 신호를 공급할 수 있다. 동작 407에서 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로부터 전력 신호를 수신할 수 있다.

동작 407에서, 동작 205와 달리 전자 장치(100)는 전력 중지 모드가 활성화된 상태에서 충전 중지 메시지를 수신한다. 다만 배터리(140)의 충전은 중지된 상태이기 때문에, 동작 409는 동작 207과 동일하게 수행될 수 있다.

동작 411에서, 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로 첫 번째 CEP를 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 t8에서 수행된 동작에 대응되는 동작이 동작 411에서 수행될 수 있다.

동작 413에서 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로부터 첫 번째 CEP를 수신할 수 있다. 첫 번째 CEP를 수신할 때 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 중지 모드는 여전히 활성화된 상태에 있다. 이 경우, 동작 415에서 무선 전력 송신 장치(200)는, 수신된 CEP에 응답하여 CEP에 따른 전력 신호의 공급과 함께 현재 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 중지 모드가 활성화되어 있음을 나타내는 PHP를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다.

동작 417에서 전자 장치(100)는 PHP를 수신할 수 있다. 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200)로부터 PHP를 수신할 때, 전자 장치(100)의 전력 중지 모드 역시 해제되지 않고 여전히 활성화 상태에 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 PHP의 수신에 응답하여 현재 배터리가 보충전(auxiliary charging)이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 동작 419에서 전자 장치(100)는 배터리(140)의 충전 레벨이 보충전과 관련된 임계 값(TH)보다 높은지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 배터리(140)가 99% 이상 충전된 상태라면 전자 장치(100)는 보충전을 수행하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 그러나 배터리 잔량이 99% 미만으로 남은 경우, 전자 장치(100)는 배터리(140)의 보충전을 수행할 것을 결정할 수 있다.

만약 배터리(140)의 충전 레벨이 보충전과 관련된 임계 값(TH)보다 높은 경우, 즉 보충전이 불필요한 것으로 판단되는 경우, 동작 421에서 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로 다시 PHP를 전송할 수 있다. 동작 423에서 무선 전력 송신 장치(200)는 PHP를 수신하면 다시 동작 401의 동작을 수행할 수 있다.

만약 배터리(140)의 보충전이 필요하다고 판단되는 경우, 전자 장치(100)는 도 2의 동작 209를 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 동작 211에서 배터리가 완전이 충전된 것으로 판단될 때까지 배터리(140)의 충전(동작 209)을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로부터 PHP가 수신되지 않고 있기 때문에 전력 중지 모드를 해제하고 지속적으로 전력 신호를 전자 장치(100)로 제공할 수 있다. 배터리(140)가 완전히 충전되어 동작 217에서 PHP가 수신되면, 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 신호의 전송을 중단(즉, 전력 중지 모드를 활성화)하고 다시 도 4의 프로세스를 반복할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 만충 시점 이후의 충전 타이밍을 나타낸다.

도 5의 t1과 t2는 도 3의 제4 페이지의 마지막 구간(t9, t10)에 해당할 수 있다. t2에서 PHP를 수신하면 무선 전력 송신 장치(200)는 T_PHP 동안 아날로그 핑을 수행할 수 있다. (동작 401) 일 실시 예에서, T_PHP는 60초로 설정될 수 있다. 다시 말해서, 무선 전력 송신 장치(200)는 60초 간격으로 전자 장치(100)의 보충전을 시도할 수 있다. T_PHP는 장치/사용자 설정에 의해 적절한 시간 간격으로 변경될 수 있다.

T_PHP가 경과하면, t4에서 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로 전력 신호를 송신할 수 있다. (동작 405) 다시 말해서, 도 3의 제1 페이즈는, 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 중지 모드가 활성화 상태라면 T_PHP로 대체될 수 있다.

무선 전력 송신 장치(200)로부터 전력 신호가 수신되면(동작 407), t5에서 수신된 전력을 이용하여 무선 충전 회로(114)가 부팅(booting)될 수 있다. (동작 409) 전력 수신기(110)는 t6에서 무선 전력 송신 장치(200)로 전력 신호의 세기를 나타내는 SSP를 전송할 수 있다. 전자 장치(100)는 t7에서 무선 전력 송신 장치(200)로 식별 패킷 및 설정 패킷을 전송할 수 있다. t8에서 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로 첫 번째 CEP를 전송할 수 있다. 또한, 무선 충전 회로(114)는 출력 전압(Vout)을 PMIC(130)로 공급하고, PMIC(130)는 AP(120)로 충전이 시작된다는 인터럽트(INT)를 전송할 수 있다.

t9에서 무선 전력 송신 장치(200)는 CEP 수신에 응답하여 전력 신호와 함께 PHP를 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. (동작 413, 415) 전력 중지 모드가 활성화된 상태에서 상기 PHP를 수신하면(동작 417) 전자 장치(100)는 배터리(140)의 보충전이 필요한지 여부를 판단하고(동작 419), 보충전이 필요하지 않다고 판단된 경우, 전자 장치(100)는 t10에서 무선 전력 송신 장치(200)로 PHP를 다시 전송할 수 있다. (동작 421)

t8 이후에 전자 장치(100)는 수신되는 전력 신호를 이용하여 배터리(140)를 충전할 수 있다. (동작 209) 이 단계는 제4 페이즈, 예를 들어 전력 전송 페이즈(power transfer phase)로 참조될 수 있다. t9에서 배터리(140)가 완전히 충전되면, t10에서 AP(120)는 전력 송신기(110)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)로 PHP를 전송할 수 있다. 다시 말해서, t10부터 전자 장치(100)는 전력 중지 모드로 진입할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)로부터 PHP를 수신하면 전력 중지 모드로 진입할 수 있다.

이상의 프로세스를 통해 전자 장치(100)가 완전히 충전되었음에도 불구하고 보충전을 위해 무선 전력 송신 장치(200)로부터 계속해서 전력이 공급되는 현상을 방지할 수 있다. 또한 지속적인 전력 공급에 의해 발생하는 발열 현상 등을 완화시킬 수 있다.

가능한 사용자 시나리오에서, T_PHP 중에 사용자가 전자 장치(100)를 무선 전력 송신 장치(200)로부터 분리(detach)시킬 수 있다. 이와 관련된 예시를 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6을 참조하면, t1에서 전자 장치(100)의 배터리(140)가 완전히 충전되고, t2에서 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200)로 PHP를 전송함으로써 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200)가 모두 전력 중지 모드로 진입할 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 중지 모드로 진입하면 T_PHP 동안 아날로그 핑 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, t3에서 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)의 감지 동작을 수행할 수 있다.

만약 T_PHP 구간 내의 t4에서 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200)로부터 분리(예: 인터페이스 표면으로부터 일정 거리 이상 이격)되면, 다음 번 아날로그 핑에 의해 무선 전력 송신 장치(200)는 전자 장치(100)가 분리되었다는 사실을 인지할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신 장치(200)는 T_PHP 구간 내에 전자 장치(100)가 감지되지 않으면 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200) 사이의 연결이 해제되었음을 나타내는 표시를 표시부(230)에 출력할 수 있다.

다만 전자 장치(100)의 경우, T_PHP 동안에는 무선 전력 송신 장치(200)로부터 공급되는 전력이 없음에도 불구하고 현재 전력 중지 모드가 활성화되어 있기 때문에, 연결 해제를 나타내는 UI가 즉각적으로 표시되지 않을 수 있다.

따라서, 일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 전력 중지 모드가 활성화되어 있는 동안 센서(170)를 이용하여 전자 장치(100)의 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 충전 중에는 대부분의 센서들을 비활성화시킬 수 있지만, 충전 중에 전력 중지 모드로 진입하면 자이로스코프 센서나 가속도 센서와 같이 전자 장치(100)의 움직임을 감지하는 센서를 활성화시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 전력 중지 모드가 활성화되어 있는 동안 적어도 하나의 모션 센서에 의해 지정된 임계 범위 이상의 전자 장치(100)의 움직임이 감지되면, 디스플레이(160)에 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200) 사이의 연결(또는 충전)이 해제되었음을 나타내는 UI를 출력할 수 있다.

이를 통해 전력 중지 모드에서 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200)가 서로 이격되는 경우에 즉각적으로 무선 전력 송신 장치(200)와 전자 장치(100)에서 각각 충전 상태가 해제되었다는 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치(100)가 무선 전력 송신 장치(200)와 별도의 통신 채널을 통해 메시지를 교환하는 경우, 전자 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)로부터 전자 장치(100)가 감지되지 않는다는 메시지를 수신할 수 있다. 전자 장치(100)는 이 메시지를 수신하면 디스플레이(160)에 전자 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200) 사이의 연결이 해제되었음을 나타내는 표시를 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 후술하는 공진 방식의 무선 충전의 경우에, 충전용 주파수와 다른 주파수 대역(예: Bluetooth, Wi-Fi 등)을 이용하여 전자 장치(701)와 무선 전력 송신 장치(702) 사이의 통신이 이루어지고, 전송 코일(212)에서 수신 코일(112)가 감지되지 않는 경우 통신 회로(720)는 통신 회로(710)로 이 정보를 전달할 수 있다. 전자 장치(710)는 전자 장치(710)의 표시부에 충전이 중단되었음을 나타내는 표시를 출력할 수 있다.

도 7은 다른 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸다.

도 7을 참조하면, 무선 충전 시스템은 전자 장치(701) 및 무선 전력 송신 장치(702)를 포함할 수 있다. 도 7의 무선 충전 시스템에서 도 1의 무선 충전 시스템과 대응되거나 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 그 설명은 일부 생략될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 구성요소 중 충전 시스템과 관련이 없는 구성 요소는 배제하였다.

도 7을 참조하면, 전자 장치(701)는 무선 전력 송신 장치(702)로부터 자기 공명 방식으로 충전 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전송 코일(212)은 제1 주파수 대역의 신호를 이용하여 수신 코일(112)로 전력을 전달할 수 있다. 또한, 전자 장치(701)의 통신 회로(710)는 무선 전력 송신 장치(702)의 통신 회로(720)와 제2 주파수 대역의 신호를 이용하여 충전에 필요한 메시지들을 주고받을 수 있다. 예를 들어, Bluetooth, BLE(Bluetooth low energy), Wi-Fi 등의 통신 방식이 메시지 교환을 위해 사용될 수 있다.

도 7의 무선 충전 시스템은, 전력 전송을 위한 주파수 대역과 통신(메시지 송/수신)을 위한 주파수 대역이 서로 다르고(outband 방식), 전력 전송을 위해 자기 공명 방식을 사용한다. 반면 도 1의 무선 충전 시스템은 전력 전송과 메시지 송/수신이 동일한 주파수 대역(inband)에서 이루어지며, 전력 전송을 위해 자기 유도 방식을 사용한다.

일 실시 예에 따르면, 도 7의 무선 통신 시스템에서 전력 신호의 전달은 전송 코일(212)과 수신 코일(112)을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 무선 통신 시스템에 의해 수행되는 아날로그 핑, 디지털 핑은 각각 도 7의 무선 통신 시스템에 의해 수행되는 단 비콘(short beacon), 및 장 비콘(long beacon)으로 대체될 수 있다. 또한 도 1의 무선 통신 시스템에서 수행되는 SSP, CEP와 같은 패킷의 송/수신은, 도 7의 무선 통신 시스템에서는 통신 회로(710) 및 통신 회로(720)에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 통상의 기술자는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 다양한 실시 예들을 도 7의 무선 통신 시스템에도 적용할 수 있다.

도 8은 다른 실시 예에 따른 무선 충전 시스템에서 전력 및 메시지의 흐름을 나타낸다. 도 8에서 점선은 제어 메시지/인터럽트의 흐름을 나타내고, 굵은 실선은 전력의 흐름을 나타낸다.

도 8을 참조하면, 수신 코일(110)에서 획득된 교류 전류는 무선 충전 회로(114)의 단자 p 및 단자 n으로 공급될 수 있다. 무선 충전 회로(114) 단자 p 및 단자 n에서 획득되는 교류 전류를 정류 및 변압 처리하고, 처리된 전력을 단자 5(예: Vout)를 통해 인터페이스 PMIC (IF PMIC)(131)의 단자 4(예: WC_IN)로 공급할 수 있다. IF PMIC(131)로 공급된 전력은 내부에서 전력 변환되어 PMIC(130)의 단자 3 및/또는 통신 회로(710)의 단자 2로 공급될 수 있다. 무선 충전 시스템의 종류에 따라서 통신 회로(710)는 생략될 수 있다. 또한, PMIC(130)는 수신된 전력을 적정한 레벨(level)로 변환한 다음 단자 2를 통해 무선 충전 회로(114)로 공급하거나 통신 회로(710)으로 공급할 수 있다.

IF PMIC(131)는 충전이 시작되었다는 인터럽트를 단자 1(예: CHG_INT)에서 AP의 단자 4(예: GPIO)로 제공할 수 있다. AP(120)는 PMIC(130) 또는 IF PMIC(131)로부터 상기 인터럽트가 발생하면, 무선충전 회로(114)의 단자 1(예: VOUT_GD)에서 AP의 단자 1(예: WP-DET)로 제공되는 신호를 이용해서 무선 충전 회로(114)로 무선 충전이 시작되었는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 AP(120)는 상기 무선 충전이 어느 표준(예: WPC/PMA/A4WP)을 따르는지 및 무선 충전과 관련하여 필요한 정보를 무선 충전 회로(114)의 단자 2와 AP의 단자 2 사이에 연결된 통신 인터페이스(예: I2C)를 통해 교환되는 메시지를 이용하여 판단할 수 있다.

한편 AP(120)는 통신 회로(710)를 통해 무선 전력 송신 장치(702)와 메시지를 교환하고자 하는 경우, 단자 5(예: UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신) 또는 무선 충전 회로(114)를 통해 통신 회로(710)로 제어 메시지를 전송할 수 있다. 또한 일 실시 예에서, 무선 충전 회로(114)와 통신 회로(710) 사이에도 통신 인터페이스(예: I2C)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 충전용 주파수 대역과 통신용 주파수 대역이 서로 다른 공진 방식의 무선 충전의 경우, 충전을 위해 필요한 각종 메시지들은 무선 충전 회로(114)에서 통신 회로(710)로 이 통신 인터페이스를 통해 전달될 수 있다. 통신 회로(710)는 무선 전력 송신 장치(702)의 통신 회로(720)로 이 각종 메시지들을 전달하고, 통신 회로(720)로부터 전달받은 메시지를 이 통신 인터페이스를 통해 무선 충전 회로(114)로 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면 전자 장치(100)은 추가적인 구성요소를 더 포함하고 다양한 기능을 수행할 수 있다. 이와 관련된 전자 장치(100)의 예시들이 도 9 내지 11을 참조하여 설명된다.

도 9는 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 다양한 실시 예에서의 전자 장치(901), 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904) 또는 서버(906)가 네트워크(962) 또는 근거리 통신(964)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 전자 장치(901)는 버스(910), 프로세서(920), 메모리(930), 입출력 인터페이스(950), 디스플레이(960), 및 통신 인터페이스(970)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(901)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스(910)는, 예를 들면, 구성요소들(910-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서(920)는, 중앙처리장치(Central Processing Unit (CPU)), 어플리케이션 프로세서(Application Processor (AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor (CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(920)는, 예를 들면, 전자 장치(901)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

메모리(930)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(930)는, 예를 들면, 전자 장치(901)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(930)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(940)을 저장할 수 있다. 프로그램(940)은, 예를 들면, 커널(941), 미들웨어(943), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface (API))(945), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(947) 등을 포함할 수 있다. 커널(941), 미들웨어(943), 또는 API(945)의 적어도 일부는, 운영 시스템(Operating System (OS))으로 지칭될 수 있다.

커널(941)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(943), API(945), 또는 어플리케이션 프로그램(947))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(910), 프로세서(920), 또는 메모리(930) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(941)은 미들웨어(943), API(945), 또는 어플리케이션 프로그램(947)에서 전자 장치(901)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어(943)는, 예를 들면, API(945) 또는 어플리케이션 프로그램(947)이 커널(941)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.

또한, 미들웨어(943)는 어플리케이션 프로그램(947)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(943)는 어플리케이션 프로그램(947) 중 적어도 하나에 전자 장치(901)의 시스템 리소스(예: 버스(910), 프로세서(920), 또는 메모리(930) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어(943)는 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.

API(945)는, 예를 들면, 어플리케이션(947)이 커널(941) 또는 미들웨어(943)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(950)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(901)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(950)는 전자 장치(901)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이(960)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display (LCD)), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode (LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(Organic LED (OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(960)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(960)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.

통신 인터페이스(970)는, 예를 들면, 전자 장치(901)와 외부 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 또는 서버(906)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(970)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(962)에 연결되어 외부 장치(예: 제2 전자 장치(904) 또는 서버(906))와 통신할 수 있다.

무선 통신은, 예를 들면 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면 LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신(964)을 포함할 수 있다. 근거리 통신(964)는, 예를 들면, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), MST(magnetic stripe transmission), 또는 GNSS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

MST는 전자기 신호를 이용하여 전송 데이터에 따라 펄스를 생성하고, 상기 펄스는 자기장 신호를 발생시킬 수 있다. 전자 장치(901)는 상기 자기장 신호를 POS(point of sales)에 전송하고, POS는 MST 리더(MST reader)를 이용하여 상기 자기장 신호는 검출하고, 검출된 자기장 신호를 전기 신호로 변환함으로써 상기 데이터를 복원할 수 있다.

GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo(the European global satellite-based navigation system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(962)는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제1 전자 장치(902) 및 제2 전자 장치(904) 각각은 전자 장치(901)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 서버(906)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(901)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 또는 서버(906))에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(901)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(901)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 또는 서버(906))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(901)로 전달할 수 있다. 전자 장치(901)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 전자 장치(1001)는, 예를 들면, 도 7에 도시된 전자 장치(901)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1001)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(1010), 통신 모듈(1020), 가입자 식별 모듈(1024), 메모리(1030), 센서 모듈(1040), 입력 장치(1050), 디스플레이(1060), 인터페이스(1070), 오디오 모듈(1080), 카메라 모듈(1091), 전력 관리 모듈(1095), 배터리(1096), 인디케이터(1097), 및 모터(1098)를 포함할 수 있다.

프로세서(1010)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1010)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1010)는, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(1010)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 도 10에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1021))를 포함할 수도 있다. 프로세서(1010)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

통신 모듈(1020)은, 도 9의 통신 인터페이스(970)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1020)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1021), Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024)(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈(1025), MST 모듈(1026), 및 RF(radio frequency) 모듈(1027)을 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈(1021)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(1029)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1001)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021)은 프로세서(1010)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다.

Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024), NFC 모듈(1025), 또는 MST 모듈(1026) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021), Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024), NFC 모듈(1025), 또는 MST 모듈(1026) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(integrated chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈(1027)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1027)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021), Wi-Fi 모듈(1022), 블루투스 모듈(1023), GNSS 모듈(1024), NFC 모듈(1025), MST 모듈(1026) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈(1029)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID (integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI (international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

메모리(1030)(예: 메모리(930))는, 예를 들면, 내장 메모리(1032) 또는 외장 메모리(1034)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1032)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비-휘발성(non-volatile) 메모리 (예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), 마스크(mask) ROM, 플래시(flash) ROM, 플래시 메모리(예: 낸드플래시(NAND flash) 또는 노아플래시(NOR flash) 등), 하드 드라이브, 또는 SSD(solid state drive) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리(1034)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(MultiMediaCard), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(1034)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1001)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

보안 모듈(1036)은 메모리(1030)보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 저장 공간을 포함하는 모듈로써, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈(1036)은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈(1036)은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, SD(secure digital) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치(1001)의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈(1036)은 전자 장치(1001)의 운영 체제(OS)와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, 보안 모듈(1036)은 JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다.

센서 모듈(1040)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1001)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1040)은, 예를 들면, 제스처 센서(1040A), 자이로 센서(1040B), 기압 센서(1040C), 마그네틱 센서(1040D), 가속도 센서(1040E), 그립 센서(1040F), 근접 센서(1040G), 컬러 센서(1040H)(예: RGB 센서), 생체 센서(1040I), 온/습도 센서(1040J), 조도 센서(1040K), 또는 UV(ultra violet) 센서(1040M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1040)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG(electromyography) 센서, EEG(electroencephalogram) 센서, ECG(electrocardiogram) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1040)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1001)는 프로세서(1010)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1040)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(1010)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1040)을 제어할 수 있다.

입력 장치(1050)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(1052), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(1054), 키(key)(1056), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1058)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1052)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(1052)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(1052)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서(1054)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(1056)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(1058)는 마이크(예: 마이크(1088))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이(1060)(예: 디스플레이(960))는 패널(1062), 홀로그램 장치(1064), 또는 프로젝터(1066)을 포함할 수 있다. 패널(1062)은, 도 7의 디스플레이(960)과 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널(1062)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(1062)은 터치 패널(1052)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치(1064)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1066)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1001)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(1060)는 패널(1062), 홀로그램 장치(1064), 또는 프로젝터(1066)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스(1070)는, 예를 들면, HDMI(1072), USB(1074), 광 인터페이스(optical interface)(1076), 또는 D-sub(D-subminiature)(1078)을 포함할 수 있다. 인터페이스(1070)는, 예를 들면, 도 7에 도시된 통신 인터페이스(970)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1070)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD 카드/MMC 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(1080)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1080)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 7에 도시된 입출력 인터페이스(950)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(1080)은, 예를 들면, 스피커(1082), 리시버(1084), 이어폰(1086), 또는 마이크(1088) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

카메라 모듈(1091)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 제논 램프(xenon lamp))를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1095)은, 예를 들면, 전자 장치(1001)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1095)은 PMIC(power /anagement integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1096)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1096)은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터(1097)는 전자 장치(1001) 혹은 그 일부(예: 프로세서(1010))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1098)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(1001)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DVB(Digital Video Broadcasting), 또는 미디어플로(MediaFLOTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 11은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 나타낸다.

한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1110)(예: 프로그램(940))은 전자 장치(예: 전자 장치(901))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(OS) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(947))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, Android, iOS, Windows, Symbian, 또는 Tizen 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈(1110)은 커널(1120), 미들웨어(1130), API(1160), 및/또는 어플리케이션(1170)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904), 서버(906) 등)로부터 다운로드 가능하다.

커널(1120)(예: 커널(941))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1121) 또는 디바이스 드라이버(1123)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(1121)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(1121)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(1123)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, Wi-Fi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

미들웨어(1130)는, 예를 들면, 어플리케이션(1170)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(1170)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API(1160)을 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(1170)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(1130)(예: 미들웨어(943))은 런타임 라이브러리(1135), 어플리케이션 매니저(application manager)(1141), 윈도우 매니저(window manager)(1142), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(1143), 리소스 매니저(resource manager)(1144), 파워 매니저(power manager)(1145), 데이터베이스 매니저(database manager)(1146), 패키지 매니저(package manager)(1147), 연결 매니저(connectivity manager)(1148), 통지 매니저(notification manager)(1149), 위치 매니저(location manager)(1150), 그래픽 매니저(graphic manager)(1151), 보안 매니저(security manager)(1152), 또는 결제 매니저(1154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리(1135)는, 예를 들면, 어플리케이션(1170)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(1135)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

어플리케이션 매니저(1141)는, 예를 들면, 어플리케이션(1170) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(1142)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(1143)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(1144)는 어플리케이션(1170) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저(1145)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(1146)은 어플리케이션(1170) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(1147)은 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저(1148)은, 예를 들면, Wi-Fi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(1149)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(1150)은 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(1151)은 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(1152)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(901))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(1130)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

미들웨어(1130)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(1130)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(1130)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API(1160)(예: API(945))은, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, Android 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(Tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

어플리케이션(1170)(예: 어플리케이션 프로그램(947))은, 예를 들면, 홈(1171), 다이얼러(1172), SMS/MMS(1173), IM(instant message)(1174), 브라우저(1175), 카메라(1176), 알람(1177), 컨택트(1178), 음성 다이얼(1179), 이메일(1180), 달력(1181), 미디어 플레이어(1182), 앨범(1183), 또는 시계(1184), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 전자 장치(예: 전자 장치(901))와 외부 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.

장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 외부 전자 장치(예: 제1 전자 장치(902), 제2 전자 장치(904)), 및 서버(906)) 로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1170)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(1110)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서(1010))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(1110)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(920))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(930)이 될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

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무선 전력 송신 장치에 있어서,
전자 장치로 전력 신호(power signal)를 공급하는 전송 코일, 및 상기 전송 코일로 전류를 인가하는 전력 전환 회로를 포함하는 전력 송신기(a power transmitter);
상기 전력 송신기와 전기적으로 연결되는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 전자 장치로부터 제1 충전 중지 메시지가 수신되면 전력 중지 모드를 활성화하고,
상기 전력 송신기로 하여금 상기 전력 신호의 공급을 중단하도록 하고,
상기 전력 중지 모드가 활성화된 시점으로부터 일정 시간이 경과하면 상기 전자 장치로 전력 신호를 전송하고,
상기 전력 중지 모드가 활성화된 상태에서, 전력 중지 모드의 상기 전자 장치로부터, CEP(control error packet)을 수신하고,
상기 CEP의 수신에 응답하여, 상기 전력 중지 모드의 활성화 상태를 지시하는 제2 충전 중지 메시지를 상기 전자 장치로 전송하고,
상기 제2 충전 중지 메시지의 송신 후, 상기 전자 장치로부터 신호 SSP(signal strength packet)이 수신되면, 상기 전자 장치에 전력 신호를 공급하도록 설정되고,
상기 컨트롤러는,
상기 전자 장치의 감지를 위하여 주기적으로 아날로그 핑을 수행하고,
상기 전력 중지 모드가 비활성화된 상태에서, 상기 아날로그 핑에 기반하여 상기 전자 장치가 감지되면 상기 전력 신호를 상기 전자 장치로 공급하고,
상기 전력 중지 모드가 활성화된 상태에서, 상기 아날로그 핑에 기반하여 상기 전자 장치가 감지되더라도 상기 전력 신호의 공급을 위한 디지털 핑 페이즈로 전환하지 않도록 설정된는, 무선 전력 송신 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 전력 송신기는 상기 일정 시간 동안 1회 이상의 상기 전자 장치의 감지를 위한 아날로그 핑 동작을 수행하도록 설정되는, 무선 전력 송신 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 일정 시간 동안 상기 전자 장치가 감지되지 않으면 상기 전력 중지 모드를 해제하도록 설정되는, 무선 전력 송신 장치.
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청구항 10에 있어서,
상기 전력 송신기는 상기 충전 중지 메시지의 전송에 응답하여 상기 전자 장치로부터 충전 중지 메시지가 수신되면, 상기 전력 신호의 공급을 중단하도록 설정되는, 무선 전력 송신 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 전력 송신기는 상기 전자 장치의 충전 상태를 나타내는 인디케이터(indicator)를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 전력 중지 모드가 활성화되면 상기 인디케이터에 상기 전자 장치의 배터리의 충전 상태가 만충 상태임을 나타내는 표시를 출력하도록 설정되는, 무선 전력 송신 장치.
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