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KR20180014628A - 전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 - Google Patents

전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 Download PDF

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Publication number
KR20180014628A
KR20180014628A KR1020160098236A KR20160098236A KR20180014628A KR 20180014628 A KR20180014628 A KR 20180014628A KR 1020160098236 A KR1020160098236 A KR 1020160098236A KR 20160098236 A KR20160098236 A KR 20160098236A KR 20180014628 A KR20180014628 A KR 20180014628A
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KR
South Korea
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power
signal
electronic device
conductive pattern
circuit
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KR1020160098236A
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하영미
성정오
손관배
이정민
하재무
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to US15/664,110 priority patent/US11121574B2/en
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Priority to CN201710645755.0A priority patent/CN107681709B/zh
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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 외부의 전력 전송 장치를 통해 무선으로 충전될 수 있고, 상기 전력 전송 장치에서 송출되는 전력 신호에 따라 전류가 유도될 수 있는 도전성 패턴, 상기 전류를 이용하여 전압 신호를 생성하는 조정 회로, 상기 전압 신호를 통해 충전되는 로드 및 상기 도전성 패턴, 상기 조정 회로, 및 상기 로드와 전기적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전력 전송 장치를 인식하는 경우, 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 생성하고, 상기 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 상기 전력 제어 신호를 전송하고, 상기 도전성 패턴은 상기 전력 제어 신호에 따라 변경된 상기 전력 신호를 수신할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치{Method for Transmitting Power and the Electronic Device supporting the same}
본 문서의 다양한 실시 예는 무선으로 전력을 전송하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 전자 장치는 내부에 배터리를 포함할 수 있다. 상기 배터리는 상기 전자 장치에 연결되는 유선 커넥터를 통해 충전될 수 있다. 최근에는 유선 커넥터의 연결 없이, 무선으로 전력 전송 장치에서 상기 전자 장치로 전력을 공급하는 기술들이 이용되고 있다.
무선 전력 공급 방식으로는 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식 등이 이용되고 있다. 자기 유도 방식은 코일간의 전자기 유도 현상을 이용하는 방식으로, 전력 전송 장치와 전력 수신 장치 사이의 거리가 짧은 거리인 경우에 전력을 공급할 수 있다.
자기 공진 방식은 코일간 자기 공진 현상을 이용하는 방식으로, 전력 전송 장치와 전력 수신 장치 사이의 거리가 수 미터 떨어진 경우에도 전력을 공급할 수 있다. 자기 공진 방식의 경우, 전력 전송 효율이 상대적으로 떨어지고, 인체에 유해한 전자파가 발생하는 문제점이 있다.
종래 기술에 따른 전자 장치는 무선 충전 패드를 통해 전력을 공급받고, 수신 코일, 정류 회로 등을 통해 내부의 배터리를 충전하는 방식으로 동작한다. 이 경우, 전자 장치와 무선 충전 패드의 배치가 어긋난 상태인 경우, 전압 스윙 현상, 충전 전류 변화, 노이즈 발생, 고온의 발열 등의 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 외부의 전력 전송 장치를 통해 무선으로 충전될 수 있고, 상기 전력 전송 장치에서 송출되는 전력 신호에 따라 전류가 유도될 수 있는 도전성 패턴, 상기 전류를 이용하여 전압 신호를 생성하는 조정 회로, 상기 전압 신호를 통해 충전되는 로드 및 상기 도전성 패턴, 상기 조정 회로, 및 상기 로드와 전기적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전력 전송 장치를 인식하는 경우, 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 생성하고, 상기 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 상기 전력 제어 신호를 전송하고, 상기 도전성 패턴은 상기 전력 제어 신호에 따라 변경된 상기 전력 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는 도전성 패턴(예: 코일)을 통해 전력 제어 신호(예: EPT(end power transfer) 패킷)를 전력 전송 장치(예: 무선 충전 패드)에 송신하여, 출력되는 전력을 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는 도전성 패턴(예: 코일)을 통해 전력 제어 신호를 송신하여, 충전 가능 영역을 확대하거나 축소할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는 전자 장치의 온도 변화 또는 모션 변화를 반영하여, 안정적으로 전력 전송 장치(예: 무선 충전 패드)의 출력 전력을 제어할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 전력 전송 장치의 블록도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4a는 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 장치에서의 전력 공급 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4b는 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 장치에서 인식 영역을 변화를 나타내는 예시도이다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 온도에 따른 전력 전송 제어를 설명하는 순서도이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 모션 인식에 따른 전력 수신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 EPT 데이터의 구성을 나타낸다.
도 9는 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)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 구성된(또는 설정된)"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 구성된(또는 설정된) 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 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 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 문맥상 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 personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(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(digital video disk) 플레이어, 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 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 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 전자 장치(101(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.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 전력 전송 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 다양한 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한다. 도 1에서의 전자 장치 및 전력 전송 장치의 형태, 배치 등은 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템(100)은 무선 전력 전송 및 수신을 수행할 수 있다. 무선 충전 시스템(100)은 전자 장치(101)(예: 휴대 전화)에 별도의 유선 충전 커넥터를 연결하지 않고, 전자 장치(101) 내부의 로드(예: 배터리)를 충전할 수 있는 시스템일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 충전 시스템(100)은, 전자 장치(101) 및 전력 전송 장치(102)를 포함할 수 있다. 무선 충전 시스템(100)은 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(inductive coupling) 방식을 이용할 수 있다. 유도 결합 방식의 경우, 전력 전송 장치(102)는 전력 전송 회로에 전류를 인가함으로써 자기장을 발생시키고, 전자 장치(101)는 상기 자기장에 의해 전력 수신 회로에 발생된 유도 기전력을 수신할 수 있다. 전자 장치(101)은 유도 기전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.
전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)에 지정된 거리 이내로 인접하게 배치되는 경우(예: 1cm 이내), 전력 전송 장치(102)로부터 전력을 공급 받을 수 있다. 공급된 전력은 전자 장치(101) 내부의 배터리를 충전할 수 있다. 도 1에서는 전자 장치(101)이 전력 전송 장치(102)의 인터페이스 면(또는 충전 면, 충전 패드, 이하 동일) 위에 안착되는 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)로부터 도전성 패턴(예: 코일)간의 전자기 유도 방식에 따른 전자기파 형태의 전력을 전송 받을 수 있다. 예를 들어, 전력 전송 장치(102) 내부의 1차 코일에서 생성된 자기장에 의해 전자 장치(101) 내부의 2차 코일에 유도 전류가 흐르게 하여 에너지를 공급하는 방식일 수 있다.
전력 전송 장치(102) 내부의 1차 코일과 전자 장치(101) 내부의 2차 코일의 정렬 상태(예: 코일의 중심축의 일치 여부, 중심축 사이의 거리)에 따라 충전 효율이 달라질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101) 내부의 제2 코일은 가상의 점 A1을 중심으로 감겨있을 수 있을 수 있고, 전력 전송 장치(102) 내부의 1차 코일은 B1을 따라 감겨 있을 수 있다.
전력 전송 장치(102)의 인터페이스 면(120)은 B1을 중심으로, 정상 충전 영역(121), 발열 영역(122), 충전 제한 영역(123)으로 구분될 수 있다.
1) 전자 장치(101) 내부의 2차 코일의 중심인 A1이, 정상 충전 영역(461)에 배치되는 경우, 지정된 온도 범위 이내에서 무선 충전 과정이 진행될 수 있다.
2) 전자 장치(101) 내부의 2차 코일의 중심인 A1이, 발열 영역(122)에 배치되는 경우, 충전 과정에서 지정된 온도 범위 이상으로 전자 장치(101)의 온도가 상승할 수 있다.
3) 전자 장치(101) 내부의 2차 코일의 중심인 A1이, 충전 제한 영역(463)에 배치되는 경우, 무선 충전 과정이 진행되지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)에서 송출되는 전력 신호를 제어하는 전력 제어 신호를 생성하고, 내부의 2차 코일을 이용하여, 전력 전송 장치(102)에 생성된 전력 제어 신호를 전송할 수 있다. 전력 제어 신호는, 예를 들면, 제어 오류 신호(control error signal), 수신 전력 신호(received power signal), 충전 상태 신호(Charge status signal), 또는 전력 전송 종료 신호(end power transfer signal) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)와의 통신 상태, 전자 장치(101)의 온도, 모션 등을 기반으로 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 전자 장치(101)는 생성한 전력 제어 신호를 내부의 2차 코일을 이용하여 전력 전송 장치(102) 내부의 1차 코일로 전달할 수 있다. 전력 전송 장치(102)는 1차 코일을 통해 수신한 전력 제어 신호를 기반으로 송출되는 전력을 조절할 수 있다. 다양한 방식의 전력 제어 방식에 대해 도 2 내지 도 8을 통해 검토한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 전력 전송 장치의 블록도를 도시한다. 도 2는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 장치(101)는, 예를 들면, 전력 수신 회로(210), 제어 회로(220), 센싱 회로(230), 유저 인터페이스(240), 또는 통신 회로(245)를 포함할 수 있다. 전력 수신 회로(210)는 매칭 회로(211), 조정 회로(212), 로드(213), 또는 도전성 패턴(215)을 포함할 수 있다.
전력 수신 회로(210)는 전력 전송 회로(250)의 도전성 패턴(255)으로부터 발생된 전자기파 형태의 전력을 도전성 패턴(215)을 통해 무선으로 수신할 수 있다. 예를 들면, 전력 수신 회로(210)는 전력 전송 회로(250)의 도전성 패턴(255)으로부터 발생된 전자기파에 의해 전력 수신 회로(210)의 도전성 패턴(215)에 형성되는 유도 기전력을 이용하여 전력을 수신할 수 있다.
매칭 회로(211)는 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)으로부터 발생된 전자기파가 도전성 패턴(215)에 전달되는 경우, 매칭 회로(211)는 임피던스를 조정함으로써 전자기파의 수신에 이용되는 주파수 대역을 조정할 수 있다. 매칭 회로(211)는 인덕터(예: 코일), 커패시터, 또는 스위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(220)는 상기 스위치를 통해 인덕터 및/또는 커패시터 간의 연결 상태를 제어할 수 있다.
조정 회로(212)는 입력 전압과 상관없이 선택된 전압을 출력할 수 있다. 예를 들면, 조정 회로(212)는 무선 전력 수신에 따라 도전성 패턴(215)에 인가된 전압을 배터리에 대응하는 전압(예: 5V)으로 변경하여 출력할 수 있다. 예를 들면, 조정 회로(212)는 변경할 전압의 최소값 또는 최대값을 설정할 수 있다.
조정 회로(212)는, 예를 들면, 정류 회로(212a) 또는 LDO(low drop out)(212b)를 포함할 수 있다. 정류 회로(212a)는, 예를 들면, 다이오드(예: 브리지 다이오드)를 포함할 수 있으며, 다이오드를 이용하여 도전성 패턴(215)으로부터 수신한 전류를 정류할 수 있다. 정류 회로(212a)는 정류 전압(Vrect)을 출력할 수 있다. LDO(low drop out)(212b)는 정류 전압(Vrect)을 로드(213)에 제공할 출력 전압(Vout)으로 변경할 수 있다.
로드(213)는 조정 회로(212)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들면, 로드(213)가 배터리인 경우, 배터리는 공급받은 전력에 의해 충전될 수 있다.
센싱 회로(230)는 전자 장치(101)의 모션 변화, 온도 변화, 주변 조도, 또는 주변 소리 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다. 예를 들면, 센싱 회로(270)는 모션 센서(예: 가속도 센서), 온도 센서, 조도 센서, 또는 사운드 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 온도 센서는 도전성 패턴(215)에 인접한 지점에서의 온도를 측정할 수 있다. 측정된 온도 값은 제어 회로(220)에서 전력 제어 신호를 생성하는데 이용될 수 있다. 온도 센서를 이용한 전력 제어에 관한 추가 정보는 도 6을 통해 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 모션 센서는 전자 장치(101)의 이동 범위를 측정하는데 이용될 수 있다. 제어 회로(220)는 전자 장치(101)의 이동 정도를 기반으로, 전력 제어 신호를 생성하거나 유저 인터페이스(240)을 제어할 수 있다. 모션 센서를 이용한 전력 제어 관한 추가 정보는 도 7을 통해 제공될 수 있다.
제어 회로(220)는 전자 장치(101)의 배터리 상태 정보에 기초하여 필요한 전력량을 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(220)는 무선 전력을 전송할 수 있는 전력 전송 장치(102)가 확인된 경우, 전자 장치(101)의 배터리 전체 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 배터리 사용량, 충전 모드, 충전 방식, 또는 무선 수신 주파수 대역 중 적어도 하나에 기초하여 필요한 전력량을 산출할 수 있다. 제어 회로(220)는 산출된 전력량과 관련된 정보를, 통신 회로(290)를 이용하여 전력 전송 장치(102)로 전송할 수 있다.
제어 회로(220)는, 예를 들면, 도전성 패턴(215)에 유도되는 전류 또는 전압을 주기적으로 또는 비주기적으로 모니터링할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(220)는, 산출된 전력량 및 모니터링 한 전류 또는 전압에 기초하여, 전력 전송 장치(102)에 요청할 전력량을 결정할 수 있다.
제어 회로(220)는 전력 전송 장치(102)에서 송출되는 전력 신호를 제어하는 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 회로(220)는 전력 전송 장치(102)와의 초기 인식 상태, 전자 장치(101)의 온도, 모션 등을 기반으로 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 생성된 전력 제어 신호는 도전성 패턴(215)를 이용하여, 전력 전송 장치(102)에 전달될 수 있다.
유저 인터페이스(240)는 전자 장치(101)의 충전 상태와 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(240)가 디스플레이를 포함하는 경우, 유저 인터페이스(240)는 전자 장치(101)의 배터리 전체 용량, 배터리 잔량, 배터리 충전량, 배터리 사용량, 또는 충전 예상 시간 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.
유저 인터페이스(240)는 배터리의 상태 정보, 충전 관련 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 중 전력 전송 장치(101)과의 연결이 끊어진 경우, 디스플레이에 팝업 창을 생성하거나, 소리 또는 진동을 출력하여, 충전 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
통신 회로(245)는 전력 전송 장치(102)와 무선 충전 관련 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 통신 회로(245)는 무선 충전 관련 정보를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트 (broadcast)할 수 있다. 통신 회로(290)는 제1 통신 회로(246), 또는 제2 통신 회로(247) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 2에는 제1 통신 회로(246) 및 제2 통신 회로(247)가 별도로 도시되어 있으나, 제1 통신 회로(246) 및 제2 통신 회로(247)가 통합된 하나의 회로로 구현되거나, 둘 중 하나가 생략될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 통신 회로(246)는 전력 수신 회로(210)의 적어도 일부에 구현되고 인-밴드(in-band) 방식으로 전력 전송 장치(102)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 통신 회로(246)는, 도전성 패턴(215)을 이용하여, 인-밴드 방식으로 전력 전송 장치(102)와 신호를 송수신할 수 있다. 인-밴드(In band) 방식이란 무선 전력 전송에 사용되는 주파수 대역을 이용하여 전자 장치(101)와 전력 전송 장치(102)간 신호를 송수신하는 방식을 의미한다.
예를 들면, 제1 통신 회로(246)는 무선 전력 전송에 사용되는 주파수 대역을 이용하여 변조된 신호를 전력 전송 장치(102)로 전송할 수 있다. 제1 통신 회로(246)는, 예를 들면, 전력 전송 장치(102)로부터 수신된 신호의 주파수 및/또는 크기를 복호화함으로써 신호로부터 정보를 추출할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 통신 회로(246)는 제어 회로(220)에서 생성된 전력 제어 신호(202)를 전력 전송 장치(102)에 전송할 수 있다. 제1 통신 회로(246)는 전력 제어 신호(202)를 도전성 패턴(215)를 통해 전송할 수 있다. 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)은 상기 전력 제어 신호를 수신하여, 내부의 제어 회로(260)에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전력 제어 신호는 EPT(end of power transfer) 패킷을 포함할 수 있다. EPT 패킷은 WPC(Wireless Power Transfer)에 의해 정의된 신호 규격일 수 있다. EPT 패킷에 관한 추가 정보는 도 8을 통해 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 통신 회로(247)는, 예를 들면, 전력 수신 회로(210)와 분리되고 아웃-오브-밴드(out-of-band) 방식으로 전력 전송 장치(102)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제2 통신 회로(247)는 아웃-오브-밴드 방식으로 전력 전송 장치(102)와 신호를 송수신할 수 있다. 아웃-오브-밴드 방식은 무선 전력 전송에 사용되는 주파수 대역이 아닌 별도의 주파수 대역을 이용하여 전력 전송에 필요한 정보를 전자 장치(101)와 전력 전송 장치(102)간 송수신 하는 방식을 의미한다. 제2 통신 회로(247)는 전력 전송 장치(102)의 통신 회로(290)(예: 제2 통신 회로(292))와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신, 블루투스 통신, 또는 BLE(bluetooth low energy) 방식 중 적어도 하나를 이용하여 전자 장치(101)와 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 통신 회로(247)는 로드(213)의 충전과 관련된 정보(예: 필요 전력량)를 전력 전송 장치(102)에 전송할 수 있다.
전력 전송 장치(102)는 전력 전송 회로(250), 제어 회로(260), 센싱 회로(270), 유저 인터페이스(280), 또는 통신 회로(290)를 포함할 수 있다. 전력 전송 회로(250)는 전력 어댑터(251), 전력 생성 회로(252), 매칭 회로(253), 도전성 패턴(255), 또는 제1 통신 회로(241)를 포함할 수 있다.
전력 어댑터(251)는 외부 장치(예: 외부 충전기)로부터 교류 또는 직류 전류를 수신하고, 직류 전류를 출력할 수 있다. 전력 어댑터(251)에서 출력된 직류 전류의 양은 제어 회로(260)에 의해 제어될 수 있다. 전력 어댑터(251)로부터 출력된 직류 전류는 전력 생성 회로(252)로 전송될 수 있다.
전력 생성 회로(252)는 전력 어댑터(251)로부터 수신된 직류 전류를 교류 전류로 변환하여 출력할 수 있다. 전력 생성 회로(252)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수 있다. 전력 어댑터(251)를 통해 입력되는 직류 전류가 설정된 이득(gain)보다 작으면 상기 증폭기를 이용하여 설정된 이득(gain)만큼 수신된 직류 전류를 증폭할 수 있다. 전력 생성 회로(252)는 제어 회로(260)로부터 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 기초하여 수신된 직류 전류를 교류로 변환할 수 있다.
예를 들면, 전력 생성 회로(252)는 소정의 인버터를 통해 수신된 직류 전류를 교류로 변환할 수 있다. 전력 생성 회로(252)는, 예를 들면, 게이트 구동 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 게이트 구동 회로는 수신된 직류 전류를 선택적으로 통과시킴으로써 수신된 직류 전류를 교류로 변경할 수 있다. 전력 생성 회로(252)는, 예를 들면, 전원 발생기(예: 오실레이터)를 통해 교류 전원 신호를 생성할 수 있다.
매칭 회로(253)는 도전성 패턴(255)에 대한 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전력 생성 회로(252)로부터 출력된 교류 신호가 도전성 패턴(255)에 전달되면, 도전성 패턴(255)으로부터 전자기파가 발생될 수 있다. 매칭 회로(253)는 매칭 회로(253)의 내부 임피던스 값을 조정함으로써 도전성 패턴(255)을 통해 발생되어 전자 장치(101)로 전송되는 출력 전력의 효율을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 매칭 회로(253)는 인덕터(예: 코일), 커패시터, 또는 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(260)는 매칭 회로(253)의 스위치 장치를 이용하여 인덕터 및/또는 커패시터 간의 연결 상태를 제어함으로써 매칭 회로(253)의 내부 임피던스 값을 조정할 수 있다.
도전성 패턴(255)은 전자 장치(101)에 전류를 유도 시키기 위한 자기장을 발생시킬 수 있다. 도전성 패턴(255)은 입력된 교류 전력을 지정된 공진 주파수를 갖는 전자기파로 변환하기 위한 코일 및/또는 커패시터를 포함할 수 있다. 도전성 패턴(255)은, 예를 들면, 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)과 실질적으로 동일한 공진 주파수를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 공진 주파수는 87kHz ~ 205kHz, 277kHz ~ 357kHz, 3.28 MHz 또는 6.78MHz일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도전성 패턴(255)은 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)를 통해 전달되는 전력 제어 신호(202)를 수신할 수 있다. 도전성 패턴(255)은 수신한 전력 제어 신호(202)를 제어 회로(260)에 전달할 수 있다. 전력 제어 신호(202)는 도전성 패턴(255)를 통해 출력되는 전력 신호(201)를 차단하거나 세기를 조절하는 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 무선 충전 시스템(100) 내에서의 전자 장치(101) 및 전력 전송 장치(102) 간 전력 전달 효율은, 전자 장치(101) 및 전력 전송 장치(102) 간 배열(alignment) 및/또는 거리(distance)의 영향을 받을 수 있다. 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)의 중심축과 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)의 중심축이 일치하는 경우, 전력 전송 효율이 최대화 될 수 있고, 중심축 간 거리가 멀어질수록 전력 전송 효율이 낮아질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(101) 및 전력 전송 장치(102)는 각각 자성체를 포함할 수 있다. 전자 장치(101) 및 전력 전송 장치(102)가 인접한 경우, 전자 장치(101)에 포함된 자성체 및 전력 전송 장치(102)에 포함된 자성체 간 인력에 의해 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215) 및 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)이 서로 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 자성체는 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)의 내부 또는 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)의 내부에 배치되거나, 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)의 외부, 또는 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)의 외부에 인접하여 배치될 수 있다.
센싱 회로(270)는 전력 전송 장치(102)의 온도 변화, 주변 조도, 또는 주변 소리 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(260)는 센싱 회로(270)에 의해 센싱된 전력 전송 장치(102)의 온도 변화, 주변 조도, 또는 주변 소리에 기초하여, 전자 장치(101)로 전송할 전력량을 조절할 수 있다. 예를 들면, 센싱 회로(270)는 온도 센서, 조도 센서, 또는 사운드 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어 회로(260)는 전력 전송 회로(250) 내부의 전류 또는 전압의 변화를 모니터링 한 것에 기초하여 전자 장치(101)로 전송할 전력량을 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(260)는 도전성 패턴(255)를 통해 수신한 전력 제어 신호(202)를 기반으로, 도전성 패턴(255)를 통해 출력되는 전력 신호(201)를 차단하거나 세기를 조절할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(260)는 통신 회로(290)를 이용하여 전자 장치(101)와 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(260)는 전자 장치(101)로부터 수신한 정보에 기초하여 전자 장치(101)의 동작 상태를 판단할 수 있다. 제어 회로(260)는 판단된 전자 장치(101)의 동작 상태에 기초하여 전자 장치(101)로 전송할 전력량을 결정하거나 변경할 수 있다.
제어 회로(260)는, 예를 들면, 전자 장치(101)로부터 수신한 정보에 기초하여 전자 장치(101)의 상태를 유저 인터페이스(280)를 이용하여 출력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(260)는 전자 장치(101)의 상태를 LED를 통해 표시할 수 있다. 전자 장치(101)로부터 수신된 정보는 전자 장치(101)의 로드(load)(275)(예: 배터리)와 관련된 상태 정보, 전자 장치(101)로 전송되는 전력량의 조절과 관련된 전력량 제어 정보, 상기 전자 장치(101)의 무선 충전과 관련된 환경 정보, 또는 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 로드(275)와 관련된 상태 정보는 전자 장치(101)의 배터리의 전체 용량, 사용량, 잔량, 충전 횟수, 전압, 전류, 충전 모드, 충전 방식, 또는 무선 수신 주파수 대역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력량 제어 정보는, 예를 들면, 무선 충전 중 전자 장치(101)에 충전된 전력량의 변화에 기초하여 전력 전송 장치(102)로부터 전송될 전력의 양을 제어하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 환경 정보는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 내부 온도 정보 또는 주변 온도 정보, 전자 장치(101) 주변의 조도(밝기) 정보, 또는 전자 장치(101) 주변의 소리(소음) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유저 인터페이스(280)는 전력 전송 장치(102)의 상태 정보 또는 주변 환경 정보와 관련된 출력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(280)는 전력 전송 장치(102)가 배치될 위치를 가이드하도록 구성된 출력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(280)는 이미지, 문자 메시지, 진동, 음성메시지, 및/또는 효과음 중 적어도 하나를 출력함으로써 전력 전송 장치(102)가 배치될 위치를 가이드할 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(280)는, 디스플레이, 진동 소자, 스피커, 또는 발광다이오드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신 회로(290)는 무선 충전과 관련된 신호를 전자 장치(101)와 송수신할 수 있다. 통신 회로(290)는 전자 장치(101)의 통신 회로(245)와 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 동작 301에서, 전자 장치(101)는 외부의 전력 전송 장치(102)를 인식할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 도전성 패턴(215)에 유도되는 기전력의 변화를 확인하여, 전력 전송 장치(102)를 인식할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)에서 출력하는 검색 신호에 대응하여, 전력 전송 장치(102)를 인식할 수 있다. 전자 장치(101)는 전력을 공급받고자 하는 경우, 응답 신호를 전력 전송 장치(102)에 송신할 수 있다.
동작 302에서, 전자 장치(101)는 지정된 초기 시간(예: 3초) 동안, 제1 전력을 공급 받을 수 있다. 상기 제1 전력은 전력 전송 장치(102)에서 충전을 위해 일반적으로 출력되는 기준 전력 보다 높은 값일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전력은 도전성 패턴(215)에 유도된 전류 의 세기 또는 유도된 기전력의 세기로 표시될 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 제1 전력은 전력 수신 회로(210)에서 지정된 초기 시간 동안 수신한 전력량으로 표시될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 전력은 1) 전자 장치(101)과 전력 전송 장치(102) 사이에 미리 결정된 값, 2) 전자 장치(101)에서 전력 전송 장치(102)에 송신한 전력 제어 신호에서 정의된 값, 3) 전력 전송 장치(102) 내부에서 결정된 값 중 어느 하나일 수 있다.
동작 303에서, 전자 장치(101)는 상기 초기 시간이 경과한 이후, 제2 전력을 공급 받을 수 있다. 제2 전력은 동작 402에서의 제1 전력 보다 낮은 값일 수 있다. 예를 들어, 제2 전력은 전력 전송 장치(102)에서 충전을 위해 일반적으로 출력되는 기준 전력일 수 있다.
도 4a는 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 장치에서의 전력 공급 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4a를 참조하면, 동작 411에서, 전력 전송 장치(102)는 전력 공급을 위해 인터페이스 면에 안착되는 전자 장치(101)를 인식할 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 전송 장치(102)는 전력 전송 회로(250)에서 발생되는 전력량의 변화를 감지하여 전자 장치(101)를 인식할 수 있다. 예를 들면, 전력 전송 장치(102)는 전력 전송 회로(250)의 주파수, 전류, 또는 전압 중 하나 이상이 변경되는 것을 감지함으로써 전자 장치(101)를 확인할 수 있다.
다른 일 실시 예에서, 전력 전송 장치(102)는 주변의 장치를 인식하기 위한 검색 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 검색 신호는 멀티 캐스트 또는 브로드캐스트 신호일 수 있다. 전력 전송 장치(102)는 검색 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 전자 장치(101)를 인식할 수 있다.
동작 412에서, 전력 전송 장치(102)는 지정된 초기 시간(예: 3초) 동안, 전자 장치(101)에 제1 전력을 공급할 수 있다. 상기 제1 전력은 전력 전송 장치(102)에서 충전을 위해 일반적으로 출력되는 기준 전력 보다 높은 값일 수 있다. 제1 전력은 지정된 초기 시간 동안, 전력 전송 회로(250)에서 소모되는 전력일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 전력은 도전성 패턴(251)에 공급되는 충전 전류를 기반으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 전력 전송 장치(102)는 전자 장치(101)을 충전하기 위한 일반적인 기준 전류의 양보다 10% 증가된 충전 전류를 도전성 패턴(251)에 공급할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 도전성 패턴(251)에 공급되는 충전 전류가 증가되는 경우, 인터페이스 면에서 전자 장치(101)을 인식할 수 있는 인식 영역이 일시적으로 줄어들 수 있다. 예를 들어, 충전 전류가 증가되는 경우, 인식 영역은 정상 충전 영역 또는 발열 영역에서, 정상 충전 영역과 같거나 작은 영역으로 변경될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 전력은 1) 전자 장치(101)과 전력 전송 장치(102) 사이에 미리 결정된 값, 2) 전자 장치(101)에서 전력 전송 장치(102)에 송신한 전력 제어 신호에서 정의된 값, 3) 전력 전송 장치(102) 내부에서 결정된 값 중 어느 하나일 수 있다.
동작 413에서, 전력 전송 장치(102)는 지정된 초기 시간(예: 3초) 시간이 경과한 이후, 제2 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제2 전력은 전력 전송 장치(102)에서 충전을 위해 출력되는 기준 전력일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 전력은 동작 412에서의 제1 전력 보다 낮은 값일 수 있다. 예를 들어, 전력 전송 장치(102)는 일반적인 충전을 위한 충전 전류의 양을 도전성 패턴(251)에 공급할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도전성 패턴(251)에 공급되는 충전 전류가 감소되는 경우, 인터페이스 면에서 전자 장치(101)을 인식할 수 있는 인식 영역이 넓어질 수 있다. 예를 들어, 충전 전류가 증가되는 경우, 인식 영역은 정상 충전 영역 보다 크고, 발열 영역 보다 작은 영역으로 변경될 수 있다.
도 4b는 다양한 실시 예에 따른 전력 전송 장치에서 인식 영역을 변화를 나타내는 예시도이다. 도 4c는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4b를 참조하면, 전력 전송 장치(102)의 인터페이스 면(interface surface)(예: 충전 패드)(460)은 정상 충전 영역(461), 발열 영역(462), 및 충전 제한 영역(463)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)의 중심이 정상 충전 영역(461) 및 발열 영역(462)에 배치되는 경우, 무선 충전이 진행될 수 있다.
1) 도전성 패턴(215)의 중심이 정상 충전 영역(461)에 배치되는 경우, 지정된 온도 범위 이내에서 정상적으로 충전될 수 있다. 2) 도전성 패턴(215)의 중심이 발열 영역(462)에 배치되는 경우, 충전 과정에서 지정된 온도 범위 이상으로 전자 장치(101)의 온도가 상승할 수 있다. 3) 도전성 패턴(215)의 중심이 충전 제한 영역(463)에 배치되는 경우, 충전이 진행되지 않을 수 있다.
인식 초기 상태에서, 전력 전송 장치(102)는 지정된 초기 시간 동안, 전력 전송 회로(250)에 제공되는 전력을 기준 전력값보다 높은 제1 전력으로 제공할 수 있다. 이 경우, 전력 전송 장치(102)가 전자 장치(101)을 인식하는 인식 영역(또는 무선 충전이 진행되는 영역)(470a)은 상대적으로 좁은 범위로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인식 영역(470a)은 정상 충전 영역(461)와 같거나 정상 충전 영역(461)보다 작은 범위로 한정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 제어 회로(220)는 로드(213)의 로드 값을 제어하여, 상기 인식 영역을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(220)는 로드(213)의 로드 값을 기준값보다 10% 높게 설정할 수 있다. 이 경우, 로드(213)을 충전하기 위한 충전 전류가 증가할 수 있다. 전력 전송 장치(102)는 전자 장치(101)에서 요구하는 충전 전류를 향상시키기 위해, 인터페이스 면(예: 충전 패드)(460)에서 전력을 송출하는 범위(또는 영역)를 축소시킬 수 있다.
사용자가 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)의 중심축과 전력 전송 장치(102)의 도전성 패턴(255)의 중심축을 가깝게 배치하지 않는 상태(이하, 미스 얼라인 상태)(예: 발열 영역(462)에 전자 장치(101)를 배치시키는 경우)에서, 충전 과정이 진행되지 않거나, 완충 이전에 과열로 인해 충전이 중단될 수 있다. 전력 전송 장치(102)는 충전 시작 단계에서, 상대적으로 높은 제1 전력을 출력하여, 인식 영역(470a)의 범위를 줄일 수 있고, 사용자가 전자 장치(101) 충전을 위해 도전성 패턴(215)의 중심을 정상 충전 영역(461)의 중심에 가깝게 이동하도록 유도할 수 있다.
충전 진행 상태(402)에서, 전력 전송 장치(102)는 지정된 초기 시간이 경과한 이후, 전력 전송 회로(205)에 제공되는 전력을 제1 전력 보다 낮은 제2 전력으로 제공할 수 있다. 이 경우, 인식 영역(470b)은 상대적으로 큰 범위로 결정될 수 있다. 예를 들어, 인식 영역(470b)은 정상 충전 영역(461) 보다 크고, 발열 영역(462)과 같거나 작은 영역일 수 있다.
전력 전송 장치(102)는 무선 충전이 진행되는 중에는 인식 영역(470b)을 상대적으로 넓혀, 무선 충전 과정이 안정적으로 진행되도록 할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 전력 수신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 동작 510에서, 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)의 인터페이스 면(또는 충전면)에 안착될 수 있다. 전자 장치(101) 및 전력 전송 장치(102) 간 배열(alignment)에 따라 전력 전달 효율일 달라질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 도전성 패턴(215)(또는 도전성 패턴(215)의 중심)이 정상 충전 영역(121)에 배치되는 경우, 전력 전송 효율이 상대적으로 높을 수 있다.
동작 520에서, 전자 장치(101)는 조정 회로(212)에서의 생성되는 전압을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 정류 전압(Vrect) 또는 출력 전압(Vout) 중 적어도 하나를 모니터링 할 수 있다.
동작 530에서, 전자 장치(101)는 상기 전압이 지정된 전력 차단 조건을 만족하는지 확인할 수 있다. 전력 차단 조건은 상기 조정 회로의 전압이 High/Low 를 반복하는 상태, 지정된 범위를 벗어나고 미리 설정된 시간이 경과한 상태, Vrect 전압은 존재하나 Vout전압은 Vrec 전압 대비 현저히 낮거나 없는 상태 등일 수 있다.
동작 540에서, 전자 장치(101)는 상기 전압이 지정된 전력 차단 조건을 만족하는 경우, 전자 장치(101)는 도전성 패턴(215)을 통해 전력 차단 신호를 전력 전송 장치(102)에 전송할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전력 차단 신호는 EPT 패킷에 따른 신호 일 수 있다.
전력 전송 장치(102)는 전력 차단 신호에 따라 전력 전송 회로(250)로 전달되는 전력을 차단할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(101)이 미스 얼라인 상태를 유지 하더라도, 충전 해지/재개의 반복이 일어나지 않게 되며, 이를 통하여 불필요한 발열 발생 및 사용성 저하를 막을 수 있다.
동작 550에서, 전자 장치(101)는 상기 전압이 지정된 전력 차단 조건을 만족하지 않는 경우, 계속적으로 전력 전송 장치(102)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 일시적으로 충전 해지가 발생한 이후 다시 회복된 경우, 전압(Vrect) 또는 출력 전압(Vout)이 일시적으로 낮아졌으나 다시 고전압 상태를 유지하는 경우 등에는 계속적으로 전력 전송 장치(102)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 온도에 따른 전력 전송 제어를 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 동작 610에서, 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)의 인터페이스 면(또는 충전면)에 안착될 수 있다.
동작 620에서, 전자 장치(101)는 센서 회로(230)에 포함된 온도 센서(thermistor)를 이용하여, 전자 장치(101) 중 적어도 일부에 대한 온도를 모니터링 할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(101)는 도전성 패턴(215)에 인접한 지점에서의 온도를 모니터링 할 수 있다.
동작 630에서, 전자 장치(101)는 측정된 온도가 미리 설정된 문턱값을 초과하는지를 확인할 수 있다. 상기 문턱값은 전자 장치(101)의 구현 소재, 내구성, 배터리 소재 등을 고려하여 미리 저장될 수 있다.
동작 640에서, 측정된 온도가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우, 전자 장치(101)는 전력 수신 회로(210)를 통해 전력 차단 신호 또는 전력 제한 신호를 전력 전송 장치(102)에 전송할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전력 차단 신호 또는 전력 제한 신호는 EPT 패킷에 따른 신호 일 수 있다.
전력 전송 장치(102)는 전력 차단 신호에 따라 전력 전력 회로(250)로 전달되는 전력을 차단할 수 있다. 전력 전송 장치(102)는 전력 제한 신호에 따라 전력 전력 회로(250)로 전달되는 전력을 지정된 값 이하로 제한할 수 있다. 이를 통해, 발열로 인한 배터리 손상이 차단될 수 있다.
동작 650에서, 전자 장치(101)는 측정된 온도가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우, 계속적으로 전력 전송 장치(102)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 모션 인식에 따른 전력 수신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 동작 710에서, 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있다. 전자 장치(101)는 전력 전송 장치(102)의 인터페이스 면(또는 충전면)에 안착될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(101)는 유저 인터페이스(240)을 이용하여, 무선충전을 시작하게 될 경우, 화면 깨움, 소리, 진동 등으로 사용자에게 알릴 수 있다.
동작 720에서, 전자 장치(101)는 센서 회로(230)에 포함된 모션 센서(예: 가속도 센서)를 이용하여, 전자 장치(101)의 움직임을 모니터링 할 수 있다.
동작 730에서, 전자 장치(101)는 모션 센서를 통해 수집된 전자 장치(101)의 이동 범위가 미리 설정된 기준 범위 이내인지를 확인할 수 있다.
동작 740에서, 이동 범위가 미리 설정된 기준 범위를 이내인 경우, 전자 장치(101)는 유저 인터페이스(240)를 통해 충전 상태의 변화에 관한 정보를 출력하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 움직임 없이 전력 전송 장치(102)의 일시적 오류로 충전이 일지 중지 된 이후, 다시 재개 되는 경우, 별도의 팝업창, 소리, 진동 등을 출력하지 않을 수 있다. 사용자는 일시적으로 충전 과정이 중지된 후 재개된 경우, 불필요하게 방해 받지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 동작 750에서, 이동 거리가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 전자 장치(101)는 도전성 패턴(215)을 통해 전력 차단 신호를 전력 전송 장치(102)에 전송할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전력 차단 신호는 EPT 패킷에 따른 신호 일 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전력 수신 방법은 전자 장치에서 수행되고, 외부의 전력 전송 장치를 인식하는 동작, 상기 전력 전송 장치에서 출력되는 전력 신호를 제어하기 위한 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 생성하는 동작, 상기 전력 신호에 따라 전류가 유도될 수 있는 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 상기 전력 제어 신호를 전송하는 동작, 상기 전력 제어 신호에 따라 세기가 변경된 상기 전력 신호를 상기 도전성 패턴을 통해 수신하는 동작, 상기 수신한 전력 신호를 이용하여 전압 신호를 생성하는 동작 및 상기 전압 신호를 이용하여 로드를 충전하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작은 상기 전력 신호를 미리 설정된 기준 전력 값보다 크게 설정하는 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전력 수신 방법은 상기 전압 신호의 변화를 확인하는 동작, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 전력 차단 조건을 만족하는 경우, 상기 전력 신호를 차단하기 위한 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작 및 상기 전력 제어 신호를 상기 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전압 신호의 변화를 확인하는 동작은 지정된 시간 동안, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 기준값을 초과하는지를 확인하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작은 상기 전자 장치와 관련된 센싱 정보를 수집하는 동작 및 상기 센싱 정보를 기반으로 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 EPT 데이터의 구성을 나타낸다.
도 8을 참조하면, 전자 장치 (101)의 제어 회로(220)에서 생성되는 전력 제어 신호 EPT 데이터(801)를 통해 생성될 수 있다. 생성된 전력 제어 신호는 도전성 패턴(215)를 통해 전력 전송 장치(102)에 전송될 수 있다.
EPT 데이터(801)는 전력 중단 이유(810) 및 전력 중단 코드(820)을 포함할 수 있다. 전력 중단 이유(810)는 알려지지 않은 오류(unknown)(831), 충전 완료(charge complete)(832), 내부 오류(internal fault)(833), 과열(over temperature)(834), 과전압(over voltage)(835), 과전류(over current)(836), 배터리 오류(battery failure)(837), 재설정(reconfigure)(838), 또는 무응답(no response)(839)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 미설정(reserved)(840)은 전력 전송 장치(102)에서 출력되는 전력 신호의 세기를 결정하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 미설정(reserved)(840)에 포함된 각각의 코드에 서로 다른 전력 신호의 세기가 매칭될 수 있다. 전자 장치 (101)의 제어 회로(220)는 전자 장치(101)의 배치 상태, 정류 전압(Vrect), 출력 전압(Vout), 온도 등을 반영하여, 필요한 전력 신호의 세기를 결정할 수 있다. 제어 회로(220)는 필요한 전력 신호의 세기에 매칭되는 코드를 도전성 패턴(215)를 통해 전력 전송 장치(102)에 전송할 수 있다. 전력 전송 장치(102)의 제어 회로(260)는 해당 코드를 기반으로 전력 신호를 출력할 수 있다.
도 9을 참조하여, 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경(900) 내의 전자 장치(901)가 기재된다. 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 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(910)는 구성요소들(910-970)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(920)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 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(API)(945), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(947) 등을 포함할 수 있다. 커널(941), 미들웨어(943), 또는 API(945)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 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 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(945)는 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 전달하거나, 또는 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(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(960)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/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, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(970)는, 예를 들면, 전자 장치(901)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(902), 제 2 외부 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: 제 2 외부 전자 장치(904) 또는 서버(906))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시 예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 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 system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(962)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(902, 904) 각각은 전자 장치(901)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(901)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(902,904), 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 장치(예: 전자 장치(902, 904), 또는 서버(906))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(902, 904), 또는 서버(906))는 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 10는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(1001)의 블록도이다.
전자 장치(1001)는, 예를 들면, 도 9에 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 프로세서를 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)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(1020)(예: 통신 인터페이스(970))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1020)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1021), WiFi 모듈(1023), 블루투스 모듈(1025), GNSS 모듈(1027), NFC 모듈(1028) 및 RF 모듈(1029)를 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)(1024)을 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. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021), WiFi 모듈(1023), 블루투스 모듈(1025), GNSS 모듈(1027) 또는 NFC 모듈(1028) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(1029)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1029)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1021), WiFi 모듈(1023), 블루투스 모듈(1025), GNSS 모듈(1027) 또는 NFC 모듈(1028) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(1024)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 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, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 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(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(1034)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1001)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 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(color) 센서(1040H)(예: RGB(red, green, blue) 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(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 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(1052), (디지털) 펜 센서(1054), 키(1056), 또는 초음파 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 쉬트를 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), 프로젝터(1066), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(1062)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(1062)은 터치 패널(1052)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 패널(1062)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(1052)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(1052)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 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. 인터페이스(1070)는, 예를 들면, HDMI(1072), USB(1074), 광 인터페이스(optical interface)(1076), 또는 D-sub(D-subminiature)(1078)를 포함할 수 있다. 인터페이스(1070)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1070)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1080)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1080)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)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, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)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 management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 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)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(1097)는 전자 장치(1001) 또는 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, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(1001)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(1001))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 외부의 전력 전송 장치를 통해 무선으로 충전될 수 있고, 상기 전력 전송 장치에서 송출되는 전력 신호에 따라 전류가 유도될 수 있는 도전성 패턴, 상기 전류를 이용하여 전압 신호를 생성하는 조정 회로, 상기 전압 신호를 통해 충전되는 로드, 및 상기 도전성 패턴, 상기 조정 회로, 및 상기 로드와 전기적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전력 전송 장치를 인식하는 경우, 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 생성하고, 상기 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 상기 전력 제어 신호를 전송하고, 상기 도전성 패턴은 상기 전력 제어 신호에 따라 변경된 상기 전력 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 회로는 상기 전력 신호를 미리 설정된 기준 전력 값보다 크게 설정하는 상기 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 도전성 패턴은 미리 설정된 초기 시간 동안, 상기 전력 제어 신호에 대응하는 제1 전력 신호를 상기 전력 전송 장치로부터 수신하고, 상기 초기 시간 경과 후, 상기 제1 전력 신호 보다 낮은 전력의 제2 전력 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전력 제어 신호는 EPT(end power transfer) 패킷과 동일 또는 유사한 형태의 데이터 형식을 가질 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 로드의 로드 값과 관련된 정보를 상기 전력 전송 장치에 전송할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 전압 신호의 변화를 측정하고, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 전력 차단 조건을 만족하는지를 확인하고, 상기 전력 차단 조건은 지정된 시간 동안, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 기준값을 초과하는 조건일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 전자 장치와 관련된 센싱 정보를 수집하는 센서 회로를 더 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 센싱 정보를 기반으로 상기 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 센서 회로는 상기 도전성 패턴에 인접한 지점의 온도 변화를 감지하는 온도 센서를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 지점의 온도가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우, 상기 전력 신호를 차단하는 상기 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 센서 회로는 상기 전자 장치의 이동을 감지하는 방향 감지 센서를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전자 장치의 이동 범위를 기반으로 상기 전력 신호의 중단과 관련된 정보의 출력을 제어할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 이동 범위가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 전력 신호를 차단하는 상기 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 이동 범위가 지정된 값 이하이고, 상기 전력 신호가 일시 중단된 경우, 상기 정보를 표시하는 이미지, 소리, 및 진동의 출력을 제한할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전력 전송 장치는 외부의 전자 장치에 무선으로 전력을 공급할 수 있고, 상기 전자 장치에 전력 신호를 송출하는 도전성 패턴, 상기 도전생 패턴에 전력을 공급하는 전력 생성 회로, 상기 도전성 패턴 및 상기 전력 생성 회로와 전기적으로 연결되는 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 상기 도전성 패턴을 통해 수신하고, 상기 전력 제어 신호를 기반으로 상기 전력 신호의 세기를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 전자 장치를 인식하는 경우, 미리 설정된 초기 시간 동안 상기 전력 신호를 미리 설정된 기준 전력 값보다 크게 설정할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 초기 시간 경과 후, 상기 전력 신호를 상기 기준 전력 값으로 변경할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 외부의 전력 전송 장치를 통해 무선으로 충전될 수 있는 전자 장치에 있어서,
    상기 전력 전송 장치에서 송출되는 전력 신호에 따라 전류가 유도될 수 있는 도전성 패턴;
    상기 전류를 이용하여 전압 신호를 생성하는 조정 회로;
    상기 전압 신호를 통해 충전되는 로드; 및
    상기 도전성 패턴, 상기 조정 회로, 및 상기 로드와 전기적으로 연결되는 제어 회로;를 포함하고,
    상기 제어 회로는
    상기 전력 전송 장치를 인식하는 경우, 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 생성하고, 상기 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 상기 전력 제어 신호를 전송하고,
    상기 도전성 패턴은
    상기 전력 제어 신호에 따라 변경된 상기 전력 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 전력 신호를 미리 설정된 기준 전력 값보다 크게 설정하는 상기 전력 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도전성 패턴은
    미리 설정된 초기 시간 동안, 상기 전력 제어 신호에 대응하는 제1 전력 신호를 상기 전력 전송 장치로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도전성 패턴은
    상기 초기 시간 경과 후, 상기 제1 전력 신호 보다 낮은 전력의 제2 전력 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전력 제어 신호는
    EPT(end power transfer) 패킷과 동일 또는 유사한 형태의 데이터 형식을 가지는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 로드의 로드 값과 관련된 정보를 상기 전력 전송 장치에 전송하는 것을 특징을 하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 전압 신호의 변화를 측정하고, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 전력 차단 조건을 만족하는지를 확인하고, 상기 전력 차단 조건은
    지정된 시간 동안, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 기준값을 초과하는 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치와 관련된 센싱 정보를 수집하는 센서 회로를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 센싱 정보를 기반으로 상기 전력 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 센서 회로는
    상기 도전성 패턴에 인접한 지점의 온도 변화를 감지하는 온도 센서를 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 지점의 온도가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우, 상기 전력 신호를 차단하는 상기 전력 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 센서 회로는
    상기 전자 장치의 이동을 감지하는 방향 감지 센서를 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 전자 장치의 이동 범위를 기반으로 상기 전력 신호의 중단과 관련된 정보의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 이동 범위가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 전력 신호를 차단하는 상기 전력 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 이동 범위가 지정된 값 이하이고, 상기 전력 신호가 일시 중단된 경우, 상기 정보를 표시하는 이미지, 소리, 및 진동의 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 외부의 전자 장치에 무선으로 전력을 공급할 수 있는 전력 전송 장치에 있어서,
    상기 전자 장치에 전력 신호를 송출하는 도전성 패턴;
    상기 도전생 패턴에 전력을 공급하는 전력 생성 회로;
    상기 도전성 패턴 및 상기 전력 생성 회로와 전기적으로 연결되는 제어 회로;를 포함하고,
    상기 제어 회로는
    상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 상기 도전성 패턴을 통해 수신하고,
    상기 전력 제어 신호를 기반으로 상기 전력 신호의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 전송 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 전자 장치를 인식하는 경우, 미리 설정된 초기 시간 동안 상기 전력 신호를 미리 설정된 기준 전력 값보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 전력 전송 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어 회로는
    상기 초기 시간 경과 후, 상기 전력 신호를 상기 기준 전력 값으로 변경하는 것을 특징으로 하는 전력 전송 장치.
  16. 전자 장치에서 수행되는 전력 수신 방법에 있어서,
    외부의 전력 전송 장치를 인식하는 동작;
    상기 전력 전송 장치에서 출력되는 전력 신호를 제어하기 위한 상기 전력 신호의 세기에 관한 정보를 포함하는 전력 제어 신호를 생성하는 동작;
    상기 전력 신호에 따라 전류가 유도될 수 있는 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 상기 전력 제어 신호를 전송하는 동작;
    상기 전력 제어 신호에 따라 세기가 변경된 상기 전력 신호를 상기 도전성 패턴을 통해 수신하는 동작;
    상기 수신한 전력 신호를 이용하여 전압 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 전압 신호를 이용하여 로드를 충전하는 동작;을 포함하는 전력 수신 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작은
    상기 전력 신호를 미리 설정된 기준 전력 값보다 크게 설정하는 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작;을 포함하는 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 전압 신호의 변화를 확인하는 동작;
    상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 전력 차단 조건을 만족하는 경우, 상기 전력 신호를 차단하기 위한 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 전력 제어 신호를 상기 도전성 패턴을 통해 상기 전력 전송 장치에 전송하는 동작;을 더 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 전압 신호의 변화를 확인하는 동작은
    지정된 시간 동안, 상기 전압 신호의 변화가 미리 설정된 기준값을 초과하는지를 확인하는 동작;을 포함하는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작은
    상기 전자 장치와 관련된 센싱 정보를 수집하는 동작; 및
    상기 센싱 정보를 기반으로 상기 전력 제어 신호를 생성하는 동작;을 포함하는 방법.
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