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WO2023106584A1 - 자기 공진 방식의 무선 충전을 위한 전자 장치 - Google Patents

자기 공진 방식의 무선 충전을 위한 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2023106584A1
WO2023106584A1 PCT/KR2022/014908 KR2022014908W WO2023106584A1 WO 2023106584 A1 WO2023106584 A1 WO 2023106584A1 KR 2022014908 W KR2022014908 W KR 2022014908W WO 2023106584 A1 WO2023106584 A1 WO 2023106584A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
wireless communication
circuit
power transmission
coil
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/014908
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이우람
김유수
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220024047A external-priority patent/KR20230085804A/ko
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to CN202280077703.7A priority Critical patent/CN118556356A/zh
Publication of WO2023106584A1 publication Critical patent/WO2023106584A1/ko
Priority to US18/584,418 priority patent/US20240195229A1/en

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    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0878—Sensors; antennas; probes; detectors

Definitions

  • Embodiments of the present disclosure relate to an apparatus, method, and system for detecting the approach of a human body in a spatial (or magnetic resonant) wireless charging system.
  • a battery electrically connected to the receiving coil can be charged while the receiving coil of the power receiving device (RX) is in close proximity to the transmitting coil of the power transmitting device (TX).
  • the battery can be charged even if the receiving coil of RX is several meters away from the sending coil of TX.
  • the current of the power signal applied to the transmission coil may increase.
  • An increase in current may cause an increase in the strength of an electromagnetic field generated in a transmission coil.
  • a specific absorption rate (SAR) representing a degree of absorbing electromagnetic waves in the human body may exceed a regulatory value.
  • a sensor eg, a coil used to detect the proximity of a human body may be provided in the power transmission device.
  • the power transmission device may manage the SAR below a regulated value by adjusting the current based on sensing data generated by the sensor (eg, the amount of change in impedance of the transmission coil).
  • sensing data generated by the sensor eg, the amount of change in impedance of the transmission coil.
  • Embodiments of the present disclosure can accurately detect whether or not an object approaching the space wireless charging system is a human body and can adjust the power to be transmitted from the power transmission device so as not to adversely affect the human body approaching the system.
  • the power receiving device includes a camera; a coil that resonates at a specified frequency; a power receiving circuit configured to rectify a power signal received from a power transmission device through the coil; a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the power transmission device; a processor electrically connected to the camera, the coil, the power receiving circuit, and the wireless communication circuit; and a memory coupled to the processor.
  • the memory when executed by the processor, may store instructions that cause the processor to: receive identification information for identifying an external shape of the power transmission device from the power transmission device through the wireless communication circuit.
  • the instructions may cause the processor to receive first notification information for notifying proximity of an object from the power transmission device through the wireless communication circuit.
  • the instructions may cause the processor to identify a first object corresponding to the power transmission device based on the identification information in the image received from the camera, in response to reception of the first notification information.
  • the instructions may cause the processor to determine whether a second object corresponding to a human body exists in the image.
  • the instructions may cause the processor to send second notification information indicating that the nearby object is a human body through the wireless communication circuit when it is determined that the first object is identified in the image and the second object is present in the image. It can be transmitted to the power transmission device.
  • a power transmission device includes a coil that resonates at a designated frequency; a power transmission circuit configured to convert a power signal into a power signal having the frequency, output the power signal to the coil, and adjust a current of the power signal to be output to the coil; a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the power receiving device; and a control circuit electrically connected to the coil, the power transmission circuit, and the wireless communication circuit.
  • the control circuit may be configured to perform an operation of monitoring a characteristic associated with a power signal supplied from the power transmission circuit to the power reception device through the coil.
  • the control circuit may be configured to perform an operation of transmitting first notification information for notifying proximity of an object to the power receiving device through the wireless communication circuit based on first characteristic data obtained through the monitoring operation. there is.
  • the control circuit may be configured to receive second notification information indicating that the nearby object is a human body in response to transmitting the first notification information to the power receiver.
  • the control circuit controls the power transmission circuit to lower the current of the power signal transmitted to the coil or stop transmission of the power signal to the coil in response to receiving the second notification information from the power reception device. It can be configured to perform the operation.
  • the electronic device may adjust a current value of power or stop power transmission so as not to adversely affect the human body when the user enters the electromagnetic wave influence zone, and may warn the user to get out of the electromagnetic wave influence zone.
  • various effects identified directly or indirectly through this document may be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments.
  • FIG. 2 is a block diagram of a power management module and battery, in accordance with various embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wireless communication module, a power management module, and an antenna module of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 4 illustrates a portable electronic device having a bar-type housing structure, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 illustrates a spatial wireless charging system, according to one embodiment.
  • 6A and 6B illustrate various examples of outputting a message inducing a user to move away from an electromagnetic wave influence zone in the portable electronic device of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating operations of the space wireless charging system of FIG. 5 according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may use less power than the main processor 121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 may be a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, a legacy communication module).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 may be used to realize peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency (for realizing URLLC).
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC.
  • DL downlink
  • UL uplink each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a bottom surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the power management module 188 may include a charging circuit 210 , a power regulator 220 , or a power gauge 230 .
  • the charging circuit 210 may charge the battery 189 using power supplied from an external power source for the electronic device 101 .
  • the charging circuit 210 may include a type of external power source (eg, a power adapter, USB or wireless charging), a size of power supplied from the external power source (eg, about 20 watts or more), or a battery (189 ), a charging method (eg, normal charging or rapid charging) may be selected based on at least some of the properties of the battery 189 and the battery 189 may be charged using the selected charging method.
  • the external power source may be connected to the electronic device 101 by wire, for example, through a connection terminal 178 or wirelessly through an antenna module 197 .
  • the power regulator 220 may generate a plurality of powers having different voltages or different current levels by, for example, adjusting a voltage level or a current level of power supplied from an external power source or the battery 189 .
  • the power regulator 220 may adjust the power of the external power supply or battery 189 to a voltage or current level suitable for each of some of the components included in the electronic device 101 .
  • the power regulator 220 may be implemented in the form of a low drop out (LDO) regulator or a switching regulator.
  • the power gauge 230 may measure usage state information (eg, capacity of the battery 189, number of charge/discharge cycles, voltage, or temperature) of the battery 189.
  • the power management module 188 uses, for example, the charging circuit 210, the voltage regulator 220, or the power gauge 230, based at least in part on the measured state of use information to determine the battery 189's Charging state information related to charging (eg, lifetime, overvoltage, undervoltage, overcurrent, overcharge, overdischarge, overheating, short circuit, or swelling) may be determined.
  • the power management module 188 may determine whether the battery 189 is normal or abnormal based at least in part on the determined state of charge information. When the state of the battery 189 is determined to be abnormal, the power management module 188 may adjust charging of the battery 189 (eg, reduce charging current or voltage, or stop charging). According to one embodiment, at least some of the functions of the power management module 188 may be performed by an external control device (eg, the processor 120).
  • the battery 189 may include a battery protection circuit module (PCM) 240 according to one embodiment.
  • the battery protection circuit 240 may perform one or more of various functions (eg, a pre-blocking function) to prevent deterioration or burnout of the battery 189 .
  • the battery protection circuit 240 is, additionally or alternatively, a battery management system (battery management system) capable of performing various functions including cell balancing, measuring the capacity of a battery, measuring the number of charge/discharge times, measuring temperature, or measuring voltage. BMS))).
  • At least a portion of the information on the state of use or the state of charge of the battery 189 is transmitted by a corresponding sensor (eg, a temperature sensor) of the sensor module 176, a power gauge 230, or a power management module. It can be measured using (188).
  • the corresponding sensor (eg, temperature sensor) of the sensor module 176 may be included as part of the battery protection circuit 240 or disposed adjacent to the battery 189 as a separate device.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish that component from other corresponding components, and may refer to that component in other respects (eg, importance or order) is not limited.
  • a (eg, first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg Play Store TM
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wireless communication module 192, a power management module 188, and an antenna module 197 of the electronic device 101, according to an embodiment.
  • a wireless communication module 192 for convenience of description, components overlapping those of FIG. 1 are omitted or briefly described.
  • the wireless communication module 192 may include a Bluetooth communication circuit 310 , a WiFi communication circuit 320 , and an NFC communication circuit 330 .
  • the power management module 188 may include wireless charging circuitry 340 .
  • the antenna module 197 includes an antenna 311 connected to the Bluetooth communication circuit 310, an antenna 321 connected to the WiFi communication circuit 320, an antenna 331 connected to the NFC communication circuit 330, and a wireless charging circuit ( 340) and an antenna 341 connected thereto.
  • at least one function of the Bluetooth communication circuit 310, the WiFi communication circuit 320, the NFC communication circuit 330, and the wireless charging circuit 340 is a processor 120 (eg, a main processor ( 121) and/or co-processor 123).
  • Each of the wireless communication circuits 310 to 330 may perform data communication with an external electronic device through a corresponding antenna based on control of the processor 120 .
  • each of the wireless communication circuits 310 to 330 establishes and establishes a wireless communication channel (or session) of a designated frequency band for data communication between the electronic device 101 and an external electronic device. Data communication with an external electronic device may be performed through a designated channel.
  • At least one of the wireless communication circuits 310 to 330 may support data communication for wireless charging.
  • the processor 120 uses at least one of the wireless communication circuits 310 to 330 to perform wireless charging procedures (eg, selection, At least one of ping, identification, configuration, calibration, negotiation, and renegotiation) can be performed.
  • the processor 120 is implemented in a manner defined in the Alliance for Wireless Power (A4WP) standard (or air fuel alliance (AFA) standard) using at least one of the wireless communication circuits 310 to 330.
  • A4WP Alliance for Wireless Power
  • AFA air fuel alliance
  • the electronic device 101 may include a power source, a DC-AC conversion circuit, an amplification circuit, an impedance matching circuit, at least one capacitor, at least one coil, an out-of-band communication circuit (eg, a Bluetooth communication circuit ( 310), or a bluetooth low energy (BLE) communication circuit), and the like, and at least one capacitor and at least one coil may constitute a resonant circuit.
  • A4WP Alliance for Wireless Power
  • AFA air fuel alliance
  • the electronic device 101 may include a power source, a DC-AC conversion circuit, an amplification circuit, an impedance matching circuit, at least one capacitor, at least one coil, an out-of-band communication circuit (eg, a Bluetooth communication circuit ( 310), or a
  • the electronic device 101 may perform communication according to an out-of-band method.
  • the power transmission device eg, the power transmission device 501 of FIG. 5 or the power reception device (eg, the portable electronic device 505 of FIG. 5) is a communication circuit (eg, BLE communication) provided separately from the coil or patch antenna. module) can be used to transmit and receive data.
  • the electronic device 101 uses any one of various short-range communication methods (eg, the Bluetooth communication circuit 310, the WiFi communication circuit 320, or the NFC communication circuit 330) to determine the state of charge.
  • Information eg, voltage value, current value, various packets, authentication information, notification information, and/or message
  • the wireless charging circuit 340 wirelessly transmits power to an external electronic device 102 (eg, a mobile phone or a wearable device) through an antenna 341, or Power may be wirelessly received from the electronic device 102 (eg, a wireless charging device).
  • the wireless charging circuit 340 may include a circuit for converting characteristics of current. For example, the wireless charging circuit 340 rectifies the power signal received from the external electronic device through the antenna 341 and outputs it to the battery, and converts the current of the power signal to be transmitted to the external electronic device from direct current to alternating current. and an inverter circuit for outputting to the antenna 341.
  • the wireless charging circuit 340 may support one or more of various wireless charging methods including, for example, a magnetic resonance method or a magnetic induction method.
  • the wireless charging circuit 340 may support data communication for wireless charging.
  • the processor 120 may perform at least one of procedures for wireless communication specified in the WPC standard using the wireless charging circuit 340 .
  • the portable electronic device may have a bar-type housing structure, a foldable housing structure, or a slidable (or rollable) housing structure.
  • the bar-type housing structure may include a first cover forming a front surface of the portable electronic device, a second cover forming a rear surface of the portable electronic device, and a side bezel structure forming a side surface of the portable electronic device.
  • the foldable housing structure may include a first housing, a second housing, and a hinge assembly that makes the two housings rotatable.
  • a first part of a display (eg, a flexible display) may be disposed in a first housing, and a second part of the display may be disposed in a second housing.
  • the foldable housing structure may be implemented in an in-folding method in which a first part and a second part face each other when the portable electronic device is folded.
  • the foldable housing structure may be implemented in an out-folding manner in which the first part and the second part face each other in opposite directions when the portable electronic device is folded.
  • the slideable housing structure may include a housing, a slider portion, and a roller through which a portion of the slider portion is drawn into or drawn out of the housing. As the slider is drawn into the housing, a portion of the display (eg, the flexible display) may enter the housing.
  • a surface on which a display (eg, a flexible display) is visually exposed to a user may be referred to as a front surface (or first surface) of the portable electronic device.
  • a surface opposite to the front surface may be referred to as a rear surface (or a second surface) of the portable electronic device.
  • a surface surrounding the space between the front and rear surfaces may be referred to as a side surface of the portable electronic device.
  • the portable electronic device may further include a separate sub-display visually exposed through the rear surface.
  • FIG. 4 illustrates a portable electronic device 400 having a bar-type housing structure, according to an exemplary embodiment.
  • the portable electronic device 400 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) includes a side bezel structure (or side frame) 410, a first support member (or first support frame) ) 411, a second support member (or second support frame) 412, a front plate (or front cover) 420, a display 430 (eg, the display module 160 of FIG. 1), at least one of printed circuit boards 440 and 460, a battery pack 450 (eg, battery 189 in FIG. 2), a back plate (or back cover) 470, and an antenna structure 480.
  • the front plate 420 may form a front surface of the portable electronic device 400 facing in a first direction (+z-axis direction in FIG.
  • the side bezel structure 410 is made of a combination of metal (eg, SUS) and polymer, and the space between the front and rear surfaces is formed. It is possible to form a side surface that surrounds. According to one embodiment, a structure including front, back, and side surfaces may be referred to as a housing structure. In some embodiments, at least one of the components of the portable electronic device 400 (eg, the first support member 411 or the second support member 412) is omitted or other components are used in the portable electronic device 400. ) may be additionally included.
  • the components of the portable electronic device 400 eg, the first support member 411 or the second support member 412
  • the portable electronic device 400 may be additionally included.
  • the printed circuit boards 440 and 460 may be disposed to be supported by the first support member 411 and/or the second support member 412 .
  • the first support member 411 may be coupled to the side bezel structure 410 .
  • the first support member 411 may include a structure (eg, metal and/or polymer) extending from the side bezel structure 410 .
  • the first support member 411 may be formed of, for example, a metal and/or a non-metal material (eg, polymer).
  • the display 430 may be coupled to one surface of the second support member 412 and the printed circuit boards 440 and 460 may be coupled to the other surface.
  • the printed circuit boards 440 and 460 include a first board (or sub board) 440 and a second board (or main board) respectively disposed on both sides with the battery pack 450 in the middle. substrate) 460.
  • the first substrate 440 may be positioned adjacent to the first side 451 of the battery pack 450 oriented in the +y-axis direction
  • the second substrate 460 may be positioned adjacent to the battery pack oriented in the -y-axis direction. It may be located adjacent to the second side 452 of 450.
  • the first supporting member 411 may include a second substrate supporting member 411a supporting the second substrate 460 and a first substrate supporting member 411b supporting the first substrate 440 .
  • the battery pack 450 may be disposed to be supported by the first support member 411 and/or the second support member 412 .
  • the battery pack 450 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 400 and may include a rechargeable secondary battery.
  • the battery pack 450 may be positioned between the first substrate 440 and the second substrate 460 .
  • the battery pack 450 may be disposed substantially on the same plane as the printed circuit boards 440 and 460 .
  • the antenna structure 480 may include a flexible printed circuit board (FPCB) 481 and a shielding sheet 482 .
  • the FPCB 481 may include at least one antenna (eg, the antennas 311, 321, 331, and 341 of FIG. 3).
  • the antenna eg, the wireless charging antenna 341 may be a spiral type coil wound several times clockwise and/or counterclockwise around the z-axis.
  • the FPCB 481 may further include a magnetic material for inducing magnetic flux generated by the antenna in a second direction ( ⁇ z-axis direction).
  • the FPCB 481 may include a plurality of layers and an antenna and/or a magnetic material may be partially formed in each layer.
  • the shielding sheet 482 is positioned between the printed circuit boards 440 and 460 and the FPCB 481 to induce magnetic flux generated from the antenna of the FPCB 481 in a second direction (-z-axis direction), and the battery pack 450 and the printed circuit boards 440 and 460 may shield magnetic flux.
  • the shielding sheet 481 may be attached to one surface 481a of the FPCB 481 and the other surface 481b of the FPCB 481 may be attached to the rear cover 470 .
  • a camera 490 may be disposed on the second substrate 460 .
  • the camera 490 may include a plurality of lenses, image sensors, image signal processors, or flashes. Lenses of the camera 490 may be visually exposed through camera holes 491 formed in the rear cover 470 facing the second direction (-z axis direction).
  • the antenna structure 480 may be configured in a portable electronic device having a foldable housing structure or a slideable housing structure.
  • an electronic device 501 (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) may transmit power wirelessly, and a portable electronic device 505 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or The portable electronic device 400 of FIG. 4 may receive power wirelessly.
  • the electronic device (hereinafter, power transmission device) 501 includes a power source circuit 511, a power transmission circuit 512, a power transmission coil 513, a first wireless communication circuit 514, and a second wireless communication circuit.
  • the portable electronic device 505 includes a power receiving coil 551, a power receiving circuit 552, a first wireless communication circuit 553, a second wireless communication circuit 554, and an antenna 555. , a charging circuit 556, a battery 557, a camera 558, a display 559, a memory 560, a processor 561, and a speaker 562.
  • the power circuit 511 may provide the power transmission device 501 with a power signal to be transmitted to the power reception device 505 .
  • the power circuit 511 converts the current of the power signal introduced from the outside from alternating current (AC) to direct current (DC) and converts the voltage of the power into the control circuit 520. Based on , it may include an adapter that adjusts and outputs a specified voltage value.
  • the power transmission circuit 512 may be configured to convert the current characteristic of the power signal received from the power circuit 511 from DC to AC to wirelessly transmit the power signal through the power transmission coil 513 .
  • the power transmission circuit 512 may include an inverter circuit (eg, a full bridge circuit) configured to periodically change the direction of current.
  • the power transmission coil 513 may be configured to resonate at a specific frequency (eg, a frequency specified in the A4WP (alliance for wireless power) standard).
  • the inverter circuit periodically converts the current direction of the first power signal received from the power circuit 511 according to the resonant frequency of the power transmission coil 513 to generate a second power signal having the resonant frequency, The second power signal may be output to the power transmission coil 513 .
  • the second power signal may be wirelessly transmitted to the power receiver 505 through the power transmission coil 513 .
  • the power transmission circuit 512 is a current control circuit (eg, a low drop out (LDO) regulator) that adjusts the current of the second power signal and transmits the current to the power transmission coil 513 based on the control of the control circuit 520. ) may be included.
  • LDO low drop out
  • the power transmission coil 513 may be used as an antenna for data communication in addition to power transmission. Accordingly, the first wireless communication circuit 514 may perform data communication with the power receiving device 505 through the power transmission coil 513 .
  • the first wireless communication circuit 514 receives a data signal from the control circuit 520 and loads the received data signal on a power signal to the first wireless communication circuit 553 of the power receiver 505.
  • can transmit As a method of loading a data signal on a power signal, for example, a technique of modulating the amplitude and/or frequency of the power signal may be used.
  • the first wireless communication circuit 514 receives a data signal from the first wireless communication circuit 553 of the power receiver 505 through a power signal transmitted from the power transmission coil 513 to the power reception coil 551, and , may transfer the received data signal to the control circuit 520.
  • the second wireless communication circuit 515 may perform data communication with the power receiver 505 through the antenna 516 .
  • the second wireless communication circuit 515 uses any one of various short-range communication schemes such as Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi, and/or Near Field Communication (NFC). It can communicate with the second wireless communication circuit 554 of the power receiving device 505 .
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • NFC Near Field Communication
  • the sensor 517 may generate data used to recognize the approach of an external object.
  • the sensor 517 may include a coil.
  • the coil of the sensor 517 may detect a change in the electromagnetic field formed by the power signal propagated from the power transmission coil 513, generate data corresponding to the change in the electromagnetic field, and transmit the generated data to the control circuit 520.
  • the control circuit 520 may recognize the proximity 570 of an external object (eg, the human body 580) based on data received from the sensor 517 .
  • the proximity of the external object 570 refers to the object entering the electromagnetic wave influence field (or electromagnetic field) formed between the two devices 501 and 505 as the power transmission device 501 transmits a power signal to the power reception device 501. can mean that the If the object that comes into this sphere of influence is a human body, electromagnetic waves exceeding the regulated value may be absorbed into the human body.
  • the control circuit 520 may be implemented as one chipset together with a memory (not shown).
  • Control circuit 520 may monitor characteristics associated with the power signal.
  • the monitored characteristic is, for example, the impedance of the transmission line from the power transmission coil 513 and/or the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513 and/or the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513. It may include characteristics (eg, voltage, current, phase) of the power signal output as .
  • the control circuit 520 may recognize the proximity 570 of an external object based on a change in the monitored characteristic.
  • the control circuit 520 determines the current value of the power signal to be output from the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513 based on the determination that the nearby object is the human body 580 (eg, hand or face). It is possible to adjust P to low or to stop sending the power signal to the power receiving device 505.
  • the control circuit 520 may monitor the current of the power signal output from the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513 .
  • the control circuit 520 may recognize a case in which the current reaches or exceeds a specified threshold value I_threshold as the proximity 570 of the external object.
  • the control circuit 520 may monitor the impedance of the power transmission coil 513 while the power signal is transmitted to the power reception device 505 through the power transmission coil 513 .
  • the control circuit 520 may recognize, as proximity 570 of an external object, a case in which impedance reaches or exceeds a specified threshold value or a case in which a change in impedance reaches or exceeds a specified threshold value.
  • the control circuit 520 receives sensing data from the sensor 517, and from the sensing data, the characteristics of the power signal propagating in the power transmission coil 513 (eg, frequency, current, voltage) and/or the characteristics of the electromagnetic field (eg, : You can recognize that the strength (strength) has changed.
  • the control circuit 520 may recognize a characteristic change equal to or greater than a specified reference value as proximity 570 of an external object.
  • the control circuit 520 transmits information (hereinafter, first notification information) for notifying the proximity 570 of an external object to a wireless communication circuit (eg, the first wireless communication circuit 514 or the second wireless communication circuit 515). It can be transmitted to the power receiving device 505 through.
  • the control circuit 520 includes identification information indicating the power transmission device 501 (eg, a model name, an image representing an external appearance (eg, outline) of the power transmission device 501) and/or a state of the power transmission device 501. Receive power together with first notification information of state information representing device 505.
  • the identification information may have already been transmitted.
  • identification information may be transmitted from the power transmission device 501 to the power reception device 505 during power delivery (PD) communication between the power transmission device 501 and the power reception device 505 .
  • the control circuit 520 sends a notification indicating that the nearby object is the human body 580 as a response of the power receiving device 505 to the transmission of the first notification information from the power transmitting device 501 to the power receiving device 505.
  • second notification information may be received from the power receiver 505 through the first wireless communication circuit 514 or the second wireless communication circuit 515 .
  • the control circuit 520 lowers the current of the power signal to be output to the power transmission coil 513 to a specified minimum value I-min ( ⁇ the threshold value I_threshold). 512) can be controlled.
  • the control circuit 520 responds to the second notification information being received from the power receiving device 505, and outputs the power signal output from the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513. It can be checked whether the current exceeds the specified limit value (I_limit) (> the threshold value (I_threshold)).
  • the control circuit 520 when the current is equal to or greater than the limit value, transmits state information indicating that the current is greater than or equal to the limit value through a wireless communication circuit (eg, the first wireless communication circuit 514 or the second wireless communication circuit 515).
  • the power transmission circuit 512 may be controlled to transmit to the power reception device 505 and stop outputting the power signal to the power transmission coil 513.
  • the control circuit 520 may control the power transmission circuit 512 to lower the current of the power signal to be output to the power transmission coil 513 to a specified minimum value (I-min).
  • the control circuit 520 transmits information for notifying that the current of the power signal is adjusted low (hereinafter, third notification information) or information for notifying that transmission of the power signal is stopped (hereinafter, fourth notification information) is transmitted to the first wireless communication circuit. It can be transmitted to the power receiver 505 through 514 or the second wireless communication circuit 515 .
  • the control circuit 520 may determine that the human body 580 is out of the electromagnetic wave influence zone based on changes in characteristics related to data and/or power signals received from the sensor 517 . According to this determination, the control circuit 520 converts the current of the power signal output from the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513 to the power receiver 505 at the minimum value (I-min). It is possible to control the power transmission circuit 512 to raise the value up to the set value ( ⁇ the threshold value (I_threshold)). If power transmission is interrupted, the control circuit 520 may control the power transmission circuit 512 to resume power transmission.
  • the control circuit 520 transmits information for notifying that the current of the power signal is adjusted high (hereinafter, fifth notification information) or information for notifying that transmission of the power signal is resumed (hereinafter, sixth notification information) is transmitted to the first wireless communication circuit. It can be transmitted to the power receiver 505 through 514 or the second wireless communication circuit 515 .
  • the coil 551 of the power receiving device 505 may be, for example, a spiral type coil included in the antenna structure 480 of FIG. 4 and wound several times clockwise and/or counterclockwise around the z-axis. there is.
  • the power reception coil 505 may receive a power signal from the power transmission device 501 through electrical coupling with the coil 513 of the power transmission device 501 .
  • the power reception coil 551 may be configured to resonate at the same frequency as the power transmission coil 513 resonates.
  • the power receiving circuit 552 (eg, a rectifying circuit) includes a rectifying circuit that converts the current characteristics of the power signal received from the power transmission device 501 through the coil 551 from AC to DC, and converts the rectified power signal into It can be output to the charging circuit 553.
  • the power receiving coil 551 may be used as an antenna for data communication in addition to receiving power.
  • the first wireless communication circuit 553 may perform data communication with the power receiving device 505 through the power receiving coil 551 .
  • the first wireless communication circuit 553 receives a data signal from the processor 561 and loads the received data signal onto the power signal received from the power transmission coil 513 to perform the power transmission device 501. 1 can be transmitted to the wireless communication circuit 514.
  • the previously exemplified technique of modulating the amplitude and/or frequency of the power signal may be used.
  • the first wireless communication circuit 553 receives a data signal from the first wireless communication circuit 514 of the power transmission device 501 through a power signal transmitted from the power transmission coil 513 to the power reception coil 551, and , may transfer the received data signal to the processor 561.
  • the second wireless communication circuit 554 may perform data communication with the power transmission device 501 through the antenna 555 .
  • the second wireless communication circuit 554 uses any one of various short-range communication methods such as Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Wi-Fi, and/or near field communication (NFC). It can communicate with the second wireless communication circuit 515 of the power transmission device 501 .
  • the charging circuit 556 may charge the battery 557 using the power signal received from the power transmission device 501 through the power receiving circuit 552. there is.
  • the charging circuit 556 may support constant current (CC) and constant voltage (CV) charging based on the control of the processor 561 .
  • the charging circuit 556 adjusts the current of the power signal output from the charging circuit 556 to the battery 557 so that the voltage of the battery 557 rises to a specified target voltage value.
  • the charging current value set by the processor 561 may be maintained constant.
  • the charging circuit 553 receives a power signal output from the charging circuit 556 under the control of the processor 561.
  • the voltage of the battery 557 may be maintained at the target voltage value by stepwise lowering the current of the battery 557 .
  • the charging circuit 556 controls the processor 561 Based on , charging of the battery 557 may be completed by stopping the output of the power signal to the battery 557 .
  • the power transmission device 501 instead of the charging circuit 556 may support CC and CV charging based on the control of the processor 561 .
  • the processor 561 communicates with the power transmission device 501 using the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 554 so that the power transmission device 501 receives the power signal. It is possible to determine whether the device is capable of self-adjusting current and voltage.
  • the processor 561 determines the power transmission device 501 from data received from the power transmission device 501 (eg, identification information indicating that the power transmission device 501 is a model having a programmable power supply (PPS) function). It is possible to identify a device capable of supporting CC and CV charging.
  • PPS programmable power supply
  • the processor 561 may control the power transmission device 501 so that the power transmission device 501 supports CC and CV charging through data communication with the power transmission device 501 .
  • the processor 561 may control the charging circuit 556 to output the received power signal to the battery 557 without adjusting current and voltage.
  • the memory 560 determines whether a nearby object is the human body 580 and adjusts the current value of power to be transmitted from the power transmitter 501 so as not to adversely affect the human body 580 or Instructions for stopping power transmission and warning a user to move away from the influence of electromagnetic waves may be stored and executed by the processor 561 .
  • the processor 561 may perform an operation of determining whether the nearby object is the human body 580 in response to receiving the first notification information. According to an embodiment, in response to receiving the first notification information, the processor 561 may activate the camera 558 to capture an image and deliver it to the processor 561 . In some embodiments, the camera 558 may be in an activated state before the first notification information is received by the processor 561 . For example, activation of the camera 558 may be maintained while the battery 557 is being charged using the power signal received from the power transmission device 501 . As such, while the camera 558 is already activated, the processor 561 may receive the first notification information. The camera 558 may be a camera capable of photographing the power transmission device 501 by being disposed in a direction in which a power signal comes.
  • the camera 558 may be a rear camera (eg, the camera 490 of FIG. 4 ) located on the rear side of the power receiving device 505 together with the power receiving coil 551 .
  • the processor 561 may identify a first object corresponding to the power transmission device 501 in the image received from the camera 558 by using the identification information of the power transmission device 501 .
  • the processor 561 may determine whether a second object corresponding to the human body 580 exists in the image received from the camera 558 . When the first object is identified in the image and the second object is present in the image, the processor 561 determines that the human body 580 is located within the electromagnetic wave influence zone between the two devices 501 and 505, and based on this determination, the second object is identified.
  • Notification information may be transmitted to the power transmission device 501 through the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 554 .
  • the processor 561 transmits the third notification information or the fourth notification information to the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 554 in response to transmitting the second notification information to the power transmission device 501. It can be received from the power transmission device 501 through. In response to reception of the third notification information or the fourth notification information, the processor 561 may transmit a message for inducing the user to escape from the electromagnetic wave influence zone to the user using an output device. Referring to FIG. 6A , the processor 561 may display the warning message 601 on the display 559 by including it on the screen 600 (eg, the lock screen) for notifying the user of the charging level. Additionally or alternatively, the processor 561 may output a voice message 602 corresponding to the warning message 601 using the speaker 562 .
  • the processor 561 warns the external electronic device 603 that the human body 580 is within the electromagnetic wave influence zone 604 using a wireless communication circuit (eg, the second wireless communication circuit 554). message can be sent.
  • the external electronic device 603 eg, the AI speaker 603a, the smart watch 603b, and the wireless earphone 603c
  • the processor 561 transmits the fifth notification information or the sixth notification information as a result of the user's reaction to the warning message through the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 554. It can be received from the transmission device 501.
  • the processor 561 may stop outputting the warning message in response to receiving the fifth notification information or the sixth notification information.
  • the processor 561 determines that the user does not respond or is not aware of the warning when the fifth notification information or the sixth notification information is not received for a specified time after the warning message is output, and determines the power transmission according to this determination.
  • a message requesting interruption may be transmitted to the power transmission device 501 through the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 554 .
  • the processor 561 when the second object corresponding to the human body 580 is not specified in the image received from the camera 558 (ie, the second object disappears from the image), a warning message It is determined that the user reacts to and is out of the electromagnetic influence zone, and according to this determination, a message requesting an increase in current or a message requesting resumption of power transmission is transmitted through the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 553. It can be transmitted to the power transmission device 501 via the circuit 554.
  • the processor 561 may process the image received from the camera 558 to calculate the distance between the power transmission device 501 and a nearby object.
  • the processor 561 may increase the accuracy of the determination by using the calculated distance value as additional information for determining whether the nearby object is the human body 580 .
  • the processor 561 is based on the strength (eg, received signal strength indication (RSSI)) of the signal (eg, ping signal) received through the second wireless communication circuit 554 (eg, the BLE communication circuit).
  • RSSI received signal strength indication
  • a distance between the power transmission device 501 and the power reception device 505 may be calculated.
  • the processor 561 may increase the accuracy of the determination by using the calculated distance value between the two devices 501 and 505 as additional information for calculating the distance between the power transmission device 501 and a nearby object.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating operations of the space wireless charging system of FIG. 5 according to an embodiment.
  • the power receiving device 505 may receive a wake-up signal causing the power receiving device 505 to start receiving power from the power transmitting device 501 .
  • the processor 561 of the power receiver 505 uses the first wireless communication circuit 553 as a wake-up signal to search for a power signal (eg, the power receiver 505).
  • a power signal eg, the power receiver 505
  • the processor 561 may receive the wake-up signal through the second wireless communication circuit (eg, the BLE communication circuit) and activate the power reception circuit 552 in response thereto.
  • the processor 561 of the power receiver 505 transmits information necessary for the power transmitter 501 to supply power to the power receiver 505 in response to receiving the wake-up signal through first wireless communication. It can be exchanged with the power transmission device 501 through the circuit 553 or the second wireless communication circuit 554. For example, after receiving a wake-up signal from the power transmitter 501, the processor 561 receives identification information (eg, version information, manufacturing code) about the power receiver 505 as a response message to the wake-up signal.
  • identification information eg, version information, manufacturing code
  • the power transmission device 501 provides identification information of the power transmission device 501 (e.g. model name, external appearance of the power transmission device 501 (e.g. outline) ) may be transmitted to the power receiver 505 .
  • identification information of the power transmission device 501 e.g. model name, external appearance of the power transmission device 501 (e.g. outline)
  • the power transmission device 501 provides state information indicating the state of the power transmission device 501 (eg, characteristics of a power signal propagating from the power transmission coil 513 (eg, frequency, current, voltage) and/or power The impedance of the transmitting coil 513) may be transmitted to the power receiving device 505.
  • the power signal may be received by the power receiving circuit 552 of the power receiving device 505 through the power receiving coil 551, and the processor 561 may charge the battery 557 using the received power signal.
  • the charging circuit 556 can be controlled.
  • the power transmitter 501 may include identification information of the power transmitter 501 in the wake-up signal and transmit it periodically.
  • the control circuit 520 of the power transmission device 501 may monitor characteristics associated with a power signal supplied to the power reception device 505 .
  • the monitored characteristic may include the impedance of the power transmission coil 513 and/or the characteristic (eg, voltage, current, phase) of a power signal output to the power transmission coil 513.
  • the control circuit 520 of the power transmission device 501 may determine that the object is within the influence range of electromagnetic waves based on the result (characteristic data) obtained through monitoring. For example, when the current of the power signal output from the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513 reaches or exceeds a specified threshold value (I_threshold), the control circuit 520 determines that the object is located within the electromagnetic wave influence zone. can judge As another example, the control circuit 520 determines whether the impedance of the power transmission coil 513 to be monitored reaches or exceeds a specified threshold value while the power signal is transmitted to the power reception device 505 through the power transmission coil 513.
  • I_threshold a specified threshold value
  • control circuit 520 may determine that the object is located within the electromagnetic wave influence zone based on the sensing data received from the sensor 517 .
  • control circuit 520 of the power transmission device 501 transmits first notification information for notifying the proximity of the object to the power reception device 505 through the first wireless communication circuit 514 or the second wireless communication circuit 515. ) can be transmitted.
  • the processor 561 of the power receiving device 505 may determine that the nearby object is a human body based on the image captured by the camera 558 and the identification information of the power transmitting device 501. For example, the processor 561 may identify a first object corresponding to the power transmission device 501 and a second object corresponding to the human body 580 in the image. In this way, when it is confirmed that the first object and the second object exist in the image, the processor 561 may determine that the human body 580 is located within the electromagnetic wave influence area between the two devices 501 and 505 .
  • the processor 561 of the power receiving device 505 transmits second notification information indicating that a nearby object is a human body to the first wireless communication circuit 553 or the second wireless communication circuit 553 as a response to the reception of the first notification information. It can be transmitted to the power transmission device 501 through the circuit 554.
  • the control circuit 520 of the power transmission device 501 may lower the current of the power signal or stop power transmission based on the monitoring result in response to receiving the second notification information. For example, the control circuit 520 determines whether the current of the power signal output from the power transmission circuit 512 to the power transmission coil 513 exceeds a specified limit value I_limit (> the threshold value I_threshold). It is possible to check and control the power transmission circuit 512 to stop outputting a power signal to the power transmission coil 513 when the current is greater than or equal to the limit value. When the current is less than the limit value, the control circuit 520 may control the power transmission circuit 512 to lower the current of the power signal to be output to the power transmission coil 513 to a specified minimum value (I-min).
  • I_limit > the threshold value I_threshold
  • control circuit 520 of the power transmission device 501 transmits the third notification information for notifying that the current is adjusted low or the fourth notification information for notifying that transmission of the power signal is stopped to the first wireless communication circuit 514. Alternatively, it may be transmitted to the power receiver 505 through the second wireless communication circuit 515 .
  • the processor 561 of the power receiving device 505 sends a message regarding third notification information (or fourth notification information) (eg, a message for notifying charging speed delay or charging interruption) and/or the user enters the electromagnetic wave influence area.
  • a message to get out of this can be output using an output device.
  • the processor 561 displays the warning message 601 of FIG. 6A on the display 559 and/or outputs a voice message 602 corresponding to the warning message 601 using the speaker 562. action can be performed.
  • the processor 561 sends a warning message to the external electronic device 603 using a wireless communication circuit (eg, the second wireless communication circuit 554) that the human body 580 is within the electromagnetic wave influence zone. can transmit
  • the power receiving device (eg, the power receiving device 505 of FIG. 5) includes a camera; a coil that resonates at a specified frequency; a power receiving circuit configured to rectify a power signal received from a power transmission device through the coil; a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the power transmission device; a processor electrically connected to the camera, the coil, the power receiving circuit, and the wireless communication circuit; and a memory coupled to the processor.
  • the memory when executed by the processor, causes the processor to: receive identification information for identifying an external shape of the power transmission device from the power transmission device through the wireless communication circuit, and first for notifying proximity of an object. Instructions for receiving notification information from the power transmission device through the wireless communication circuit (eg, operation 705) may be stored.
  • the instructions include the processor, in response to receiving the first notification information, identifying a first object corresponding to the power transmission device based on the identification information in the image received from the camera, and a second object corresponding to the human body. It is possible to determine whether an object exists in the image.
  • the instructions may cause the processor to send second notification information indicating that the nearby object is a human body through the wireless communication circuit when it is determined that the first object is identified in the image and the second object is present in the image. It may be transmitted to the power transmission device (eg, operation 707).
  • the power receiving device further includes a display and/or a speaker as an output device, but the instructions cause the processor to send third notification information for notifying that the current is adjusted low or fourth notification information for notifying that transmission of the power signal is stopped. It can be received from the power transmission device through a wireless communication circuit.
  • the instructions may cause the processor to output, using the output device, a message for escaping the user from the electromagnetic wave influence zone in response to reception of the third notification information or the fourth notification information.
  • the wireless communication circuit may include a first wireless communication circuit communicating with the power transmission device using the coil as an antenna and a second wireless communication circuit communicating with the power transmission device using a separate antenna.
  • the processor may be configured to perform communication for power reception with the power transmission device using at least one of the first wireless communication circuit and the second wireless communication circuit.
  • the instructions may cause the processor to receive third notification information for notifying that the current is adjusted low or fourth notification information for notifying transmission cessation of the power signal from the power transmission device through the wireless communication circuit.
  • the instructions may cause the processor to transmit, in response to reception of the third notification information or the fourth notification information, a message for escaping a user from an electromagnetic wave influence zone to an external electronic device through the second wireless communication circuit. there is.
  • the second wireless communication circuit may support at least one short-range wireless communication method among Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Wi-Fi, and near field communication (NFC).
  • BLE Bluetooth low energy
  • NFC near field communication
  • the power receiving device further includes a housing constituting front and rear surfaces of the power receiving device, wherein the coil is wound several times around an axis perpendicular to the rear surface, and the camera may be disposed on the rear surface together with the coil. .
  • the power transmission device (eg, the power transmission device 501 of FIG. 5) includes a coil that resonates at a designated frequency; a power transmission circuit configured to convert a power signal into a power signal having the frequency, output the power signal to the coil, and adjust a current of the power signal to be output to the coil; a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the power receiving device; and a control circuit electrically connected to the coil, the power transmission circuit, and the wireless communication circuit.
  • the control circuit may be configured to perform an operation of monitoring a characteristic associated with a power signal supplied from the power transmission circuit to the power reception device through the coil.
  • the control circuit transmits first notification information for notifying the proximity of an object to the power receiver through the wireless communication circuit based on the first characteristic data acquired through the monitoring operation (eg, operation 705) It can be configured to perform.
  • the control circuit may be configured to receive second notification information indicating that the nearby object is a human body (eg, operation 707) in response to transmitting the first notification information to the power receiving device. .
  • the control circuit controls the power transmission circuit to lower the current of the power signal transmitted to the coil or stop transmission of the power signal to the coil in response to receiving the second notification information from the power reception device. It can be configured to perform an action.
  • the control circuit transmits third notification information for notifying that the current is adjusted low or fourth notification information for notifying that transmission of the power signal is stopped to the power receiver through the wireless communication circuit (eg, operation 709) It can be configured to perform.
  • the control circuit may be configured to, as the monitoring operation, monitor a current of a power signal output from the power transmission circuit to the coil, and transmit the first notification information when the monitored current is greater than or equal to a specified threshold. .
  • the control circuit as an operation of controlling the power transmission circuit, sets the current of the power signal transmitted to the coil to a value smaller than the threshold value when the monitored current is less than a limit value designated as a value larger than the threshold value. It may be configured to control the power transmission circuit to lower to a specified minimum value, and to stop transmission of a power signal to the coil when the monitored current is greater than or equal to the limit value.
  • the wireless communication circuit may include a first wireless communication circuit that communicates with the power receiver using the coil as an antenna and a second wireless communication circuit that communicates with the power receiver using a separate antenna.
  • the control circuit may be configured to perform communication for power supply with the power receiver using at least one of the first wireless communication circuit and the second wireless communication circuit.
  • the second wireless communication circuit may support at least one short-range wireless communication method among Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Wi-Fi, and near field communication (NFC).
  • BLE Bluetooth low energy
  • NFC near field communication
  • the power transmission device may further include a sensor.
  • the monitoring operation may include an operation of the control circuit receiving data from the sensor.
  • the control circuit may be configured to determine whether to transmit the first notification information based on data received from the sensor.
  • the control circuit after performing an operation of controlling the power transmission circuit, increases the current of the power signal transmitted to the coil based on the second characteristic data obtained through the monitoring operation or transmits the power signal to the coil. It may be configured to perform an operation of controlling the power transmission circuit to resume transmission.
  • the control circuit may be configured to perform an operation of transmitting fifth notification information for notifying that the current is adjusted to a high level or sixth notification information for notifying that transmission of a power signal is resumed to the power receiver through the wireless communication circuit.

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Abstract

전력 수신 장치는 카메라; 지정된 주파수에 공진하는 코일; 상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하도록 구성된 전력 수신 회로; 상기 전력 송신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로; 상기 카메라, 상기 코일, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함한다. 상기 메모리는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가: 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 상기 전력 송신 장치의 외형을 식별하기 위한 식별 정보를 수신하고, 물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하고, 상기 제1 알림 정보의 수신에 반응하여, 상기 카메라로부터 수신된 이미지에서 상기 식별 정보를 기반으로 상기 전력 송신 장치에 해당하는 제1 오브젝트를 확인하고 인체에 해당하는 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 제1 오브젝트가 상기 이미지에서 확인되고 상기 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.

Description

자기 공진 방식의 무선 충전을 위한 전자 장치
본 개시의 실시예는 공간(또는 자기 공진(magnetic resonant) 방식의) 무선 충전 시스템에서 인체의 접근을 감지하기 위한 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.
자기 유도(magnetic inductive) 방식의 무선 충전 시스템에서는, 전력 수신 장치(RX)의 수신 코일이 전력 송신 장치(TX)의 송신 코일에 근접한 상태에서, 수신 코일에 전기적으로 연결된 배터리에 대해 충전이 가능하다. 반면, 공간 무선 충전 시스템에서는 RX의 수신 코일이 TX의 소신 코일로부터 수 미터 이격되어 있어도 배터리 충전이 가능하다.
공간 무선 충전 시스템에서 TX와 RX 간의 거리가 멀수록 송신 코일로 인가되는 전력 신호의 전류가 증가할 수 있다. 전류 증가는 송신 코일에서 발생하는 전자기장(electromagnetic field)의 세기 증가를 야기할 수 있다. 무선 충전이 수행되는 동안 공간 무선 충전 시스템으로 인체가 접근할 경우, 인체에서 전자파(electromagnetic)를 흡수하는 정도를 나타내는 SAR(specific absorption rate)가 규제치를 초과할 수 있다.
인체의 접근을 감지하기 위해 이용되는 센서(예: 코일)가 전력 송신 장치에 구비될 수 있다. 전력 송신 장치는 센서에서 생성하는 감지 데이터(예: 송신 코일의 임피던스 변화량)에 기반하여 전류를 조절함으로써 SAR를 규제치 미만으로 관리할 수 있다. 다만, 센서 이용 시 공간 무선 충전 시스템으로 접근한 물체가 인체인지 여부가 불투명할 수 있다.
본 개시의 실시예는 공간 무선 충전 시스템으로 접근한 물체가 인체인지 여부를 정확하게 감지할 수 있고 시스템에 접근한 인체에 악영향 없도록 전력 송신 장치에서 전송할 전력을 조절할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따르면, 전력 수신 장치는 카메라; 지정된 주파수에 공진하는 코일; 상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하도록 구성된 전력 수신 회로; 상기 전력 송신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로; 상기 카메라, 상기 코일, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함한다. 상기 메모리는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가: 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 상기 전력 송신 장치의 외형을 식별하기 위한 식별 정보를 수신하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제1 알림 정보의 수신에 반응하여, 상기 카메라로부터 수신된 이미지에서 상기 식별 정보를 기반으로 상기 전력 송신 장치에 해당하는 제1 오브젝트를 확인하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 인체에 해당하는 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는지 여부를 판단하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제1 오브젝트가 상기 이미지에서 확인되고 상기 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 송신 장치는 지정된 주파수에 공진하는 코일; 전력 신호를 상기 주파수를 갖는 전력 신호로 변환하여 상기 코일로 출력하고 상기 코일로 출력될 전력 신호의 전류를 조절하도록 구성된 전력 송신 회로; 전력 수신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로; 및 상기 코일, 상기 전력 송신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함한다. 상기 제어 회로는, 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 회로에서 상기 전력 수신 장치로 공급되는 전력 신호와 연관된 특성을 모니터링하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 모니터링 동작을 통해 획득된 제1 특성 데이터에 기반하여 물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제1 알림 정보를 상기 전력 수신 장치로 전송한 것에 대한 응답으로 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 수신하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제2 알림 정보를 상기 전력 수신 장치로부터 수신한 것에 반응하여, 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 낮추거나 상기 코일로 전력 신호의 전송을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 사용자가 전자파 영향권에 들어왔을 때 인체에 악영향 없도록 전력의 전류 값을 조정하거나 전력 전송을 중단할 수 있고 전자파 영향권에서 벗어나도록 사용자에게 경고할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1 은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2 은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 전자 장치의 무선 통신 모듈, 전력 관리 모듈, 및 안테나 모듈에 대한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 바 타입의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치를 도시한다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 공간 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 6a 및 6b는 도 5의 휴대 전자 장치에서 사용자가 전자파 영향권으로부터 벗어나도록 유도하는 메시지를 출력하는 다양한 예시들을 도시한다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 도 5의 공간 무선 충전 시스템의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(240)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 무선 통신 모듈(192), 전력 관리 모듈(188), 및 안테나 모듈(197)에 대한 블록도이다. 설명의 편의 상 도 1과 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.
도 3을 참조하면, 무선 통신 모듈(192)은 블루투스 통신 회로(310), WiFi 통신 회로(320), 및 NFC 통신 회로(330)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 무선 충전 회로(340)을 포함할 수 있다. 안테나 모듈(197)은 블루투스 통신 회로(310)와 연결된 안테나(311), WiFi 통신 회로(320)와 연결된 안테나(321), NFC 통신 회로(330)와 연결된 안테나(331), 및 무선 충전 회로(340)와 연결된 안테나(341)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 블루투스 통신 회로(310), WiFi 통신 회로(320), NFC 통신 회로(330), 및 무선 충전 회로(340)의 적어도 하나의 기능은 프로세서(120)(예: 메인 프로세서(121) 및/또는 보조 프로세서(123))에 의해 제어될 수 있다.
무선 통신 회로들(310~330)은 각각, 프로세서(120)의 제어에 기반하여, 해당 안테나를 통해 외부 전자 장치와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로들(310~330)은 각각, 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간에 데이터 통신을 위해 지정된 주파수 대역의 무선 통신 채널(또는, 세션(session))을 수립하고, 수립된 채널을 통해 외부 전자 장치와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신 회로들(310~330) 중에 적어도 하나는 무선 충전을 위한 데이터 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 무선 통신 회로들(310~330) 중에서 적어도 하나를 이용하여 WPC(wireless power consortium) 표준(또는 Qi 표준)에 규정된 무선 충전을 위한 절차들(예: selection, ping, identification, configuration, calibration, negotiation, renegotiation) 중에서 적어도 하나를 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 무선 통신 회로들(310~330) 중에서 적어도 하나를 이용하여 A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 (또는, AFA(air fuel alliance) 표준)에서 정의된 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 전력 소스, 직류-교류 변환 회로, 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 아웃-오브-밴드 통신 회로(예: 블루투스 통신 회로(310), 또는 BLE(bluetooth low energy) 통신 회로) 등을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 커패시터 및 적어도 하나의 코일은 공진 회로를 구성할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는, 아웃-오브-밴드 방식에 따라 통신을 수행할 수 있다. 전력 송신 장치(예: 도 5의 전력 송신 장치(501)) 또는 전력 수신 장치(예: 도 5의 휴대 전자 장치(505))는, 코일 또는 패치 안테나와 별도로 구비된 통신 회로(예: BLE 통신 모듈)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는, 다양한 근거리 통신 방식(예: 블루투스 통신 회로(310), WiFi 통신 회로(320), 또는 NFC 통신 회로(330)) 중 어느 하나를 이용하여 충전 상태와 관련된 정보(예: 전압 값, 전류 값, 각종 패킷, 인증 정보, 알림 정보 및/또는 메시지)를 획득할 수 있다.
무선 충전 회로(340)(예: 도 2의 충전 회로(210))는 안테나(341)를 통해 외부의 전자 장치(102)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(102)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 회로(340)는 전류의 특성을 변환하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 회로(340)는 안테나(341)를 통해 외부 전자 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하여 배터리로 출력하는 정류 회로와 외부 전자 장치로 전송할 전력 신호의 전류를 직류에서 교류로 변환하여 안테나(341)로 출력하는 인버터 회로를 포함할 수 있다. 무선 충전 회로(340)는, 예를 들면, 자기 공진 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있다. 무선 충전 회로(340)는 무선 충전을 위한 데이터 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 무선 충전 회로(340)를 이용하여 WPC 표준에 규정된 무선 통신을 위한 절차들 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
다양한 하우징 구조가 휴대 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에 적용될 수 있다. 예를 들어, 휴대 전자 장치는 바(bar) 타입의 하우징 구조, 폴더블(folable) 하우징 구조, 또는 슬라이더블(slidable)(또는, 롤러블(rollable)) 하우징 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 바 타입의 하우징 구조는 휴대 전자 장치의 전면을 형성하는 제1 커버, 휴대 전자 장치의 후면을 형성하는 제2 커버, 및 휴대 전자 장치의 측면을 형성하는 측면 베젤 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 폴더블 하우징 구조는 제1 하우징, 제2 하우징, 및 두 하우징들이 회동(rotatable) 가능하도록 하는 힌지 조립체를 포함할 수 있다. 폴더블 하우징 구조에서 제1 하우징에 디스플레이(예: 플랙서블(flexible) 디스플레이)의 제1 부분이 배치되고 제2 하우징에 디스플레이의 제2 부분이 배치될 수 있다. 폴더블 하우징 구조는 휴대 전자 장치가 접힐 때 제1부분과 제2부분이 서로 마주하는 인 폴딩(in folding) 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 폴더블 하우징 구조는 휴대 전자 장치가 접힐 때 제1부분과 제2부분이 서로 반대로 향하는 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 슬라이더블 하우징 구조는 하우징, 슬라이더부, 및 슬라이더부의 일부가 하우징 내부로 인입되거나 하우징으로부터 인출되도록 하는 롤러를 포함할 수 있다. 슬라이더가 하우징 내부로 인입됨에 따라 디스플레이(예: 플랙서블 디스플레이)의 일부가 하우징 내부로 들어갈 수 있다.
본 문서에서, 디스플레이(예: 플랙서블 디스플레이)가 사용자에게 시각적으로 노출되는 면을 휴대 전자 장치의 전면(또는, 제1 면)으로 지칭될 수 있다. 그리고, 전면의 반대 면을 휴대 전자 장치의 후면(또는, 제2 면)으로 지칭될 수 있다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 휴대 전자 장치의 측면으로 지칭될 수 있다. 일 실시예에서, 휴대 전자 장치는 후면을 통해 시각적으로 노출되는 별도의 서브 디스플레이를 더 포함할 수도 있다.
도 4는 일 실시예에 따른, 바 타입의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(400)를 도시한다.
도 4를 참조하면, 휴대 전자 장치(400)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 측면 베젤 구조(또는, 측면 프레임)(410), 제1지지부재(또는, 제1지지 프레임)(411), 제2지지부재(또는, 제2지지 프레임)(412), 전면 플레이트(또는, 전면 커버)(420), 디스플레이(430)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(440, 460), 배터리 팩(450)(예: 도 2의 배터리(189)), 후면 플레이트(또는, 후면 커버)(470), 및 안테나 구조체(480)를 포함할 수 있다. 전면 플레이트(420)는 제1방향(도 4에서 +z축 방향)으로 향하는 휴대 전자 장치(400)의 전면을 형성할 수 있고, 후면 플레이트(470)는 제1방향과 반대인 제2방향(도 4에서 -z축 방향)으로 향하는 휴대 전자 장치(400)의 후면을 형성할 수 있고, 측면 베젤 구조(410)는 금속(예: SUS)과 폴리머의 조합으로 이루어지고 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전면, 후면, 및 측면을 포함하는 구조체를 하우징 구조로 지칭할 수도 있다. 어떤 실시예에서는, 휴대 전자 장치(400)의 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1지지부재(411), 또는 제2지지부재(412))가 생략되거나 다른 구성요소가 휴대 전자 장치(400)에 추가적으로 포함될 수 있다.
인쇄 회로 기판(440, 460)은, 제1 지지부재(411) 및/또는 제2 지지부재(412)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 제1 지지부재(411)는 측면 베젤 구조(410)에 결합될 수 있다. 제1 지지부재(411)는 측면 베젤 구조(410)로부터 연장된 구조물(예: 금속, 및/또는 폴리머)을 포함할 수도 있다. 제1 지지부재(411)는, 예를 들어, 금속 및/또는 비금속 물질(예: 폴리머)로 형성될 수 있다. 제2 지지부재(412)의 일면에 디스플레이(430)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(440, 460)이 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(440, 460)은 배터리 팩(450)을 가운데에 두고 양 측에 각각 배치된 제1 기판(또는, 서브 기판)(440)과 제2 기판(또는, 메인 기판)(460)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 기판(440)은 +y축 방향을 향하는 배터리 팩(450)의 제1변(451)에 인접하게 위치할 수 있고, 제2 기판(460)은 -y축 방향을 향하는 배터리 팩(450)의 제2 변(452)에 인접하게 위치할 수 있다. 제1 지지 부재(411)는 제2 기판(460)을 지지하는 제2 기판 지지 부재(411a)와 제1 기판(440)을 지지하는 제1 기판 지지 부재(411b)를 포함할 수 있다. 배터리 팩(450)은 제1 지지부재(411) 및/또는 제2 지지부재(412)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 배터리 팩(450)은 전자 장치(400)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 재충전 가능한 2차 전지를 포함할 수 있다. 배터리 팩(450)은 제1 기판(440)과 제2 기판(460) 사이에 위치할 수 있다. 배터리 팩(450)은 인쇄 회로 기판(440, 460)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
안테나 구조체(480)는 FPCB(flexible printed circuit board)(481)와 차폐 시트(482)를 포함할 수 있다. FPCB(481)는 적어도 하나의 안테나(예: 도 3의 안테나들(311, 321, 331, 341))를 포함할 수 있다. 여기서, 안테나(예: 무선 충전 안테나(341))는 z축을 중심으로 시계 및/또는 반시계 방향으로 여러 번 감긴 나선형(spiral) 타입의 코일일 수 있다. FPCB(481)는 안테나에서 발생된 자속(magnetic flux)을 제2 방향(-z축 방향)으로 유도하기 위한 자성체(magnetic material)를 더 포함할 수 있다. FPCB(481)는 복수의 층(layer)을 포함할 수 있고 안테나 및/또는 자성체(magnetic material)가 각각의 층에 부분적으로 형성될 수 있다. 차폐 시트(482)는 인쇄 회로 기판(440, 460)과 FPCB(481) 사이에 위치함으로써 FPCB(481)의 안테나에서 발생된 자속을 제2 방향(-z축 방향)으로 유도할 수 있고 배터리 팩(450) 및 인쇄 회로 기판(440, 460)으로부터 자속을 차폐할 수 있다. 예를 들어, FPCB(481)의 일면(481a)에 차폐 시트(481)가 부착될 수 있고 FPCB(481)의 타면(481b)이 후면 커버(470)에 부착될 수 있다.
카메라(490)가 제2 기판(460)에 배치될 수 있다. 예컨대, 카메라(490)는 복수의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라(490)의 렌즈들은 제2 방향(-z 축 방향)을 향하며 후면 커버(470)에 형성된 카메라 홀들(491)을 통해 시각적으로 노출될 수 있다.
도시하지는 않지만, 안테나 구조체(480)가 폴더블 하우징 구조 또는 슬라이더블 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치에 구성될 수도 있다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 공간 무선 충전 시스템을 도시한다. 도 6a 및 6b는 도 5의 휴대 전자 장치(505)에서 사용자가 전자파 영향권으로부터 벗어나도록 유도하는 메시지를 출력하는 다양한 예시들을 도시한다. 도 5를 참조하면, 전자 장치(501)(예: 도 1의 전자 장치(102))는 무선으로 전력을 전송할 수 있고, 휴대 전자 장치(505)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 4의 휴대 전자 장치(400))는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 전자 장치(이하, 전력 송신 장치)(501)는 전원(power source) 회로(511), 전력 송신 회로(512), 전력 송신 코일(513), 제1 무선 통신 회로(514), 제2 무선 통신 회로(515), 안테나(516), 센서(517), 및 제어 회로(520)를 포함할 수 있다. 휴대 전자 장치(이하, 전력 수신 장치)(505)는 전력 수신 코일(551), 전력 수신 회로(552), 제1 무선 통신 회로(553), 제2 무선 통신 회로(554), 안테나(555), 충전 회로(556), 배터리(557), 카메라(558), 디스플레이(559), 메모리(560), 프로세서(561), 및 스피커(562)를 포함할 수 있다.
전원 회로(511)는 전력 수신 장치(505)로 전송할 전력 신호를 전력 송신 장치(501)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원 회로(511)는 외부에서 유입된 전력 신호의 전류를 교류(AC; alternating current))에서 직류(DC; direct current)로 변환하고 전력의 전압을, 제어 회로(520)의 제어에 기반하여, 지정된 전압 값으로 조정하여 출력하는 어댑터(adapter)를 포함할 수 있다.
전력 송신 회로(512)는 전력 신호를 전력 송신 코일(513)을 통해 무선으로 전송하기 위해 전원 회로(511)로부터 수신된 전력 신호의 전류 특성을 DC에서 AC로 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 회로(512)는 전류의 방향을 주기적으로 변환하도록 구성된 인버터 회로(예: 풀 브릿지(full bridge) 회로)를 포함할 수 있다. 전력 송신 코일(513)은 특정 주파수(예: A4WP(alliance for wireless power) 표준에 규정된 주파수)에 공진하도록 구성될 수 있다. 인버터 회로는 전원 회로(511)로부터 수신된 제1 전력 신호의 전류 방향을 전력 송신 코일(513)의 공진 주파수(resonant frequency)에 맞춰 주기적으로 변환함으로써 상기 공진 주파수를 갖는 제2 전력 신호를 생성하고 제2 전력 신호를 전력 송신 코일(513)로 출력할 수 있다. 이에 따라 제2 전력 신호는 전력 송신 코일(513)을 통해 전력 수신 장치(505)로 무선으로 송신될 수 있다. 전력 송신 회로(512)는, 제어 회로(520)의 제어에 기반하여, 제2 전력 신호의 전류를 조정하여 전력 송신 코일(513)로 전송하는 전류 조절 회로(예: LDO(low drop out) 레귤레이터)를 포함할 수 있다.
전력 송신 코일(513)은 전력 송신 외에 데이터 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 이에 따라 제1 무선 통신 회로(514)는 전력 송신 코일(513)을 통해 전력 수신 장치(505)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신 회로(514)는 제어 회로(520)로부터 데이터 신호를 수신하고, 수신된 데이터 신호를 전력 신호에 실어 전력 수신 장치(505)의 제1 무선 통신 회로(553)로 전송할 수 있다. 전력 신호에 데이터 신호를 싣는 방법은 예컨대, 전력 신호의 진폭(amplitude) 및/또는 주파수(frequency)를 변조하는 기법이 이용될 수 있다. 제1 무선 통신 회로(514)는 전력 송신 코일(513)에서 전력 수신 코일(551)로 전달되는 전력 신호를 통해 전력 수신 장치(505)의 제1 무선 통신 회로(553)로부터 데이터 신호를 수신하고, 수신된 데이터 신호를 제어 회로(520)로 전달할 수 있다.
제2 무선 통신 회로(515)는 안테나(516)을 통해 전력 수신 장치(505)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 무선 통신 회로(515)는 블루투스(bluetooth), BLE(bluetooth low energy), Wi-Fi, 및/또는 NFC(near field communication)와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 전력 수신 장치(505)의 제2 무선 통신 회로(554)와 통신할 수 있다.
센서(517)는 외부 물체의 접근을 인식하기 위해 이용되는 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서(517)는 코일을 포함하여 구성될 수 있다. 센서(517)의 코일은 전력 송신 코일(513)에서 전파된 전력 신호에 의해 형성된 전자기장의 변화를 감지하고, 전자기장의 변화에 대응하는 데이터를 생성하여 제어 회로(520)로 전달할 수 있다. 제어 회로(520)는 센서(517)로부터 수신된 데이터에 기반하여 외부 물체(예: 인체(580))의 근접(570)을 인식할 수 있다. 여기서, 외부 물체의 근접(570)은 전력 송신 장치(501)가 전력 신호를 전력 수신 장치(501)로 전송함에 따라 두 장치들(501, 505) 사이에 형성된 전자파 영향권(또는, 전자기장) 내로 물체가 들어온 것을 의미할 수 있다. 이러한 영향권 내로 들어온 물체가 인체인 경우 규제치를 초과하는 전자파가 인체로 흡수될 수 있다.
제어 회로(520) (예: MCU(microcontroller unit))는 메모리(미도시)와 함께 하나의 칩셋으로 구현될 수 있다. 제어 회로(520)는 전력 신호와 연관된 특성을 모니터링할 수 있다. 모니터링되는 특성은 예컨대, 전력 송신 코일(513) 및/또는 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)까지 전송 선로가 갖는 임피던스 및/또는 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호가 갖는 특성(예: 전압, 전류, 위상)을 포함할 수 있다. 제어 회로(520)는 상기 모니터링되는 특성이 변화한 것에 기반하여 외부 물체의 근접(570)을 인식할 수 있다.
제어 회로(520)는, 근접 물체가 인체(580)(예: 손, 얼굴)인 것으로 판단된 것에 기반하여, 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력될 전력 신호의 전류 값을 낮게 조정하거나 전력 신호를 전력 수신 장치(505)로 전송하는 것을 중단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(520)는 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호의 전류를 모니터링할 수 있다. 제어 회로(520)는 전류가 지정된 임계 값(I_threshold)에 도달하거나 초과한 경우를 외부 물체의 근접(570)으로 인식할 수 있다. 제어 회로(520)는, 전력 신호가 전력 송신 코일(513)을 통해 전력 수신 장치(505)로 송신되는 동안, 전력 송신 코일(513)의 임피던스를 모니터링할 수 있다. 제어 회로(520)는 임피던스가 지정된 임계 값에 도달하거나 초과한 경우, 또는 임피던스의 변화량이 지정된 임계 값에 도달하거나 초과한 경우를 외부 물체의 근접(570)으로 인식할 수도 있다. 제어 회로(520)는 센서(517)로부터 감지 데이터를 수신하고, 감지 데이터로부터 전력 송신 코일(513)에서 전파하는 전력 신호의 특성(예: 주파수, 전류, 전압) 및/또는 전자기장의 특성(예: 세기(strength))이 변화한 것을 인식할 수 있다. 제어 회로(520)는 지정된 기준치 이상의 특성 변화를 외부 물체의 근접(570)으로 인식할 수 있다. 제어 회로(520)는 외부 물체의 근접(570)을 알리기 위한 정보(이하, 제1 알림 정보)를 무선 통신 회로(예: 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515))를 통해 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다. 제어 회로(520)는 전력 송신 장치(501)를 나타내는 식별 정보(예: 모델 명, 전력 송신 장치(501)의 외형(예: 윤곽)을 나타내는 이미지) 및/또는 전력 송신 장치(501)의 상태를 나타내는 상태 정보(예: 전력 송신 코일(513)에서 전파하는 전력 신호의 특성(예: 주파수, 전류, 전압) 및/또는 전력 송신 코일(513)의 임피던스)를 제1 알림 정보와 함께 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다. 여기서, 식별 정보는 이미 전송된 것일 수도 있다. 예를 들어, 전력 송신 장치(501)와 전력 수신 장치(505) 간의 PD(power delivery) 통신 시에 식별 정보가 전력 송신 장치(501)에서 전력 수신 장치(505)로 전달될 수 있다. 제어 회로(520)는, 전력 송신 장치(501)가 제1 알림 정보를 전력 수신 장치(505)로 전송한 것에 대한 전력 수신 장치(505)의 응답으로, 근접 물체가 인체(580)임을 나타내는 알림(이하, 제2 알림 정보)을 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515)를 통해 전력 수신 장치(505)로부터 수신할 수 있다. 상기 회신에 반응하여, 제어 회로(520)는 전력 송신 코일(513)로 출력될 전력 신호의 전류를 지정된 최소 값(I-min)(<상기 임계 값(I_threshold))까지 낮추도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 회로(520)는 상기 제2 알림 정보가 전력 수신 장치(505)로부터 수신된 것에 반응하여, 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호의 전류가 지정된 제한 값(I_limit)(>상기 임계 값(I_threshold))을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다. 제어 회로(520)는, 전류가 제한 값 이상인 경우, 전류가 제한 값 이상임을 나타내는 상태 정보를 무선 통신 회로(예: 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515))를 통해 전력 수신 장치(505)로 전송하고 전력 신호를 전력 송신 코일(513)로 출력하는 것을 중단하도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다. 전류가 제한 값 미만인 경우, 제어 회로(520)는 전력 송신 코일(513)로 출력될 전력 신호의 전류를 지정된 최소 값(I-min)까지 낮추도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다.
제어 회로(520)는 전력 신호의 전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 정보(이하, 제3 알림 정보) 또는 전력 신호의 전송이 중단됨을 알리기 위한 정보(이하, 제4 알림 정보)를 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515)를 통해 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다.
제어 회로(520)는 센서(517)로부터 수신된 데이터 및/또는 전력 신호와 연관된 특성의 변화에 기반하여 인체(580)가 전자파 영향권에서 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이러한 판단에 따라 제어 회로(520)는 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호의 전류를 최소 값(I-min)에서 전력 수신 장치(505)로 전력을 전송하기 위해 설정된 값(<상기 임계 값(I_threshold))까지 올리도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다. 만약 전력 전송이 중단된 것이라면, 제어 회로(520)는 전력 송신을 재개하도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다.
제어 회로(520)는 전력 신호의 전류가 높게 조정됨을 알리기 위한 정보(이하, 제5 알림 정보) 또는 전력 신호의 전송이 재개됨을 알리기 위한 정보(이하, 제6 알림 정보)를 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515)를 통해 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다.
전력 수신 장치(505)의 코일(551)은 예컨대, 도 4의 안테나 구조체(480)에 포함된, z축을 중심으로 시계 및/또는 반시계 방향으로 여러 번 감긴 나선형(spiral) 타입의 코일일 수 있다. 전력 수신 코일(505)은 전력 송신 장치(501)의 코일(513)과 전기적인 결합을 통해 전력 신호를 전력 송신 장치(501)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 코일(551)은 전력 송신 코일(513)이 공진하는 주파수와 동일한 주파수에서 공진하도록 구성될 수 있다.
전력 수신 회로(552)(예: 정류 회로)는 코일(551)을 통해 전력 송신 장치(501)로부터 수신된 전력 신호의 전류 특성을 AC에서 DC로 변환하는 정류 회로를 포함하고 정류된 전력 신호를 충전 회로(553)로 출력할 수 있다.
전력 수신 코일(551)은 전력 수신 외에 데이터 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 제1 무선 통신 회로(553)는 전력 수신 코일(551)을 통해 전력 수신 장치(505)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신 회로(553)는 프로세서(561)로부터 데이터 신호를 수신하고, 수신된 데이터 신호를 전력 송신 코일(513)로부터 수신되는 전력 신호에 실어 전력 송신 장치(501)의 제1 무선 통신 회로(514)로 전송할 수 있다. 전력 신호에 데이터 신호를 싣는 방법은 앞서 예시된, 전력 신호의 진폭(amplitude) 및/또는 주파수(frequency)를 변조하는 기법이 이용될 수 있다. 제1 무선 통신 회로(553)는 전력 송신 코일(513)에서 전력 수신 코일(551)로 전달되는 전력 신호를 통해 전력 송신 장치(501)의 제1 무선 통신 회로(514)로부터 데이터 신호를 수신하고, 수신된 데이터 신호를 프로세서(561)로 전달할 수 있다.
제2 무선 통신 회로(554)는 안테나(555)을 통해 전력 송신 장치(501)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 무선 통신 회로(554)는 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth low energy), Wi-Fi, 및/또는 NFC(near field communication)와 같은 다양한 근거리 통신 방식 중 어느 하나를 이용하여 전력 송신 장치(501)의 제2 무선 통신 회로(515)와 통신할 수 있다.
충전 회로(556)(예: 도 2의 충전 회로(210))는, 전력 수신 회로(552)를 통해 전력 송신 장치(501)로부터 수신된 전력 신호를 이용하여, 배터리(557)를 충전할 수 있다. 예컨대, 충전 회로(556)는, 프로세서(561)의 제어에 기반하여, CC(constant current) 및 CV(constant voltage) 충전을 지원할 수 있다. 예를 들어, 충전 모드가 CC 모드인 동안, 충전 회로(556)는 배터리(557)의 전압이 지정된 목표 전압 값까지 상승하도록 충전 회로(556)에서 배터리(557)로 출력되는 전력 신호의 전류를 프로세서(561)에 의해 설정된 충전 전류 값으로 일정하게 유지할 수 있다. 배터리(557)의 전압이 상기 목표 전압 값에 도달함으로써 충전 모드가 CC 모드에서 CV 모드로 변환되면, 충전 회로(553)는 프로세서(561)의 제어에 따라 충전 회로(556)에서 출력되는 전력 신호의 전류를 단계적으로 낮춤으로써 배터리(557)의 전압이 상기 목표 전압 값으로 유지되게 할 수 있다. CV 모드로 배터리(557) 충전 중에 배터리(557)로 입력되는 전력 신호의 전류가 지정된 충전 완료 전류 값(예: topoff current value)까지 낮아지면, 충전 회로(556)는, 프로세서(561)의 제어에 기반하여, 배터리(557)로 전력 신호의 출력을 중단함으로써 배터리(557) 충전을 완료할 수 있다. 충전 회로(556) 대신 전력 송신 장치(501)가, 프로세서(561)의 제어에 기반하여, CC 및 CV 충전을 지원할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(561)는 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 이용하여 전력 송신 장치(501)와 통신을 수행함으로써 전력 송신 장치(501)가 전력 신호의 전류 및 전압을 자체적으로 조절할 수 있는 장치인지 여부를 판별할 수 있다. 예컨대, 프로세서(561)는 전력 송신 장치(501)로부터 수신된 데이터(예: 전력 송신 장치(501)가 PPS(programmable power supply) 기능을 갖는 모델임을 나타내는 식별 정보)로부터 전력 송신 장치(501)가 CC 및 CV 충전을 지원할 수 있는 장치임을 식별할 수 있다. 이에 따라 프로세서(561)는 전력 송신 장치(501)와 데이터 통신을 통해 전력 송신 장치(501)가 CC 및 CV 충전을 지원하도록 전력 송신 장치(501)를 제어할 수 있다. 전력 송신 장치(501)를 이용하여 CC 및 CV 충전 시, 프로세서(561)는 전류 및 전압에 대한 조정 없이 수신된 전력 신호를 배터리(557)로 출력하도록 충전 회로(556)를 제어할 수 있다.
메모리(560)(예: 도 1의 메모리(130))에는 근접 물체가 인체(580)인지 여부를 판단하고 인체(580)에 악영향 없도록 전력 송신 장치(501)에서 전송할 전력의 전류 값을 조정하거나 전력 전송을 중단하게 하고 전자파의 영향권에서 벗어나도록 사용자에게 경고하기 위한 인스트럭션들(instructions)이 저장되고, 프로세서(561)에 의해 실행될 수 있다.
프로세서(561)는 제1 알림 정보의 수신에 반응하여 근접 물체가 인체(580)인지 여부를 판단하는 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 알림 정보의 수신에 반응하여 프로세서(561)는 이미지를 촬영하여 프로세서(561)로 전달하도록 카메라(558)를 활성화할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 카메라(558)가, 제1 알림 정보가 프로세서(561)로 수신되기 전에, 활성화된 상태일 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 장치(501)로부터 수신된 전력 신호를 이용한 배터리(557) 충전이 이루어지는 동안에는 카메라(558)의 활성화가 유지될 수 있다. 이와 같이 카메라(558)가 이미 활성화되어 있는 중에, 프로세서(561)가 제1 알림 정보를 수신할 수 있다. 카메라(558)는 전력 신호가 오는 방향에 배치됨으로써 전력 송신 장치(501)를 촬영할 수 있는 카메라일 수 있다. 예를 들어, 카메라(558)는 전력 수신 장치(505)의 전면과 후면 중에 전력 수신 코일(551)과 함께 후면에 위치한 후면 카메라(예: 도 4의 카메라(490))일 수 있다. 프로세서(561)는, 전력 송신 장치(501)의 식별 정보를 이용하여, 카메라(558)로부터 수신된 이미지에서 전력 송신 장치(501)에 해당하는 제1 오브젝트를 확인할 수 있다. 프로세서(561)는 카메라(558)로부터 수신된 상기 이미지에서 인체(580)에 해당하는 제2 오브젝트가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(561)는, 이미지에서 제1 오브젝트가 확인되고 제2 오브젝트가 이미지에 존재하는 경우, 인체(580)가 두 장치(501, 505) 사이 전자파 영향권 내에 위치한 것으로 판단하고 이러한 판단에 따라 제2 알림 정보를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로 전송할 수 있다.
프로세서(561)는 제2 알림 정보를 전력 송신 장치(501)에 전송한 것에 대한 회신으로 제3 알림 정보 또는 제4 알림 정보를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(561)는, 제3 알림 정보 또는 제4 알림 정보의 수신에 반응하여, 사용자가 전자파 영향권에서 벗어나도록 유도하는 메시지를 출력 장치를 이용하여 사용자에게 전달할 수 있다. 도 6a를 참조하면, 프로세서(561)는 경고 메시지(601)를, 충전 정도를 사용자에게 알려주는 화면(600)(예: 잠금 화면)에 포함하여 디스플레이(559)에 표시할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 프로세서(561)는 경고 메시지(601)에 대응하는 음성 메시지(602)를 스피커(562)를 이용하여 출력할 수 있다. 도 6b를 참조하면, 프로세서(561)는 무선 통신 회로(예: 제2 무선 통신 회로(554))를 이용하여 외부 전자 장치(603)로 인체(580)가 전자파 영향권(604) 내에 있음을 경고하는 메시지를 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(603)(예: AI 스피커(603a), 스마트 와치(603b), 무선 이어폰(603c))는 경고 메시지를 디스플레이를 통해 표시하거나 경고 메시지에 대응하는 음성 메시지를 스피커를 통해 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(561)는 경고 메시지에 대해 사용자가 반응한 결과로서 제5 알림 정보 또는 제6 알림 정보를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(561)는, 제5 알림 정보 또는 제6 알림 정보의 수신에 반응하여, 경고 메시지의 출력을 중단할 수 있다. 프로세서(561)는 경고 메시지 출력 후 지정된 시간 동안 제5 알림 정보 또는 제6 알림 정보가 수신되지 않는 경우를 사용자가 반응하지 않거나 경고를 인지하고 있지 못한 상태인 것으로 판단하고 이러한 판단에 따라 전력 전송의 중단을 요청하는 메시지를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(561)는, 카메라(558)로부터 수신된 이미지에서 인체(580)에 해당하는 제2 오브젝트가 특정되지 않는 경우(즉, 이미지에서 제2 오브젝트가 사라진 경우), 경고 메시지에 대해 사용자가 반응하여 전자파 영향권에서 벗어난 것으로 판단하고, 이러한 판단에 따라 전류를 다시 올려줄 것을 요청하는 메시지 또는 전력 전송의 재개를 요청하는 메시지를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로 송신할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(561)는 카메라(558)로부터 수신된 이미지를 처리하여 전력 송신 장치(501)와 근접 물체 간의 거리를 계산할 수 있다. 프로세서(561)는 계산하여 얻는 거리 값을 근접 물체가 인체(580)인지 여부를 판단하기 위한 추가적인 정보로 이용함으로써 판단의 정확성을 높일 수 있다. 프로세서(561)는 제2 무선 통신 회로(554)(예: BLE 통신 회로)를 통해 수신된 신호(예: 핑(ping) 신호)의 세기(예: RSSI(received signal strength indication))에 기반하여 전력 송신 장치(501)와 전력 수신 장치(505) 간의 거리를 계산할 수 있다. 프로세서(561)는 계산된 두 장치들(501, 505) 간의 거리 값을 전력 송신 장치(501)와 근접 물체 간의 거리를 계산하기 위한 추가적인 정보로 이용함으로써 판단의 정확성을 높일 수 있다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 도 5의 공간 무선 충전 시스템의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 701에서 전력 수신 장치(505)는 전력 수신 장치(505)가 전력 송신 장치(501)로부터 전력 수신을 시작하도록 하는 웨이크 업 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 장치(505)의 프로세서(561)는 웨이크 업 신호로서 제1 무선 통신 회로(553)를 통해 전력 신호(예: 전력 수신 장치(505)를 찾기 위해 전력 송신 장치(501)가 주기적으로 전송하는 핑(ping)(또는, 비콘(beacon) 신호))를 수신할 수 있고, 웨이크 업 신호의 수신에 반응하여 전력 수신 회로(552)를 활성화할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(561)는 제2 무선 통신 회로(예: BLE 통신 회로)를 통해 웨이크 업 신호를 수신하고 이에 반응하여 전력 수신 회로(552)를 활성화할 수도 있다.
동작 702에서 전력 수신 장치(505)의 프로세서(561)는 웨이크 업 신호의 수신에 반응하여, 전력 송신 장치(501)가 전력을 전력 수신 장치(505)로 공급하기 위해 필요한 정보를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)와 교환할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 장치(501)로부터 웨이크 업 신호를 수신한 후, 프로세서(561)는 웨이크 업 신호에 대한 응답 메시지로서 전력 수신 장치(505)에 관한 식별 정보(예: 버전 정보, 제조 코드, 또는 기본적인 장치 식별자(basic device identifier)) 및/또는 무선 충전과 관련된 설정 정보(예: 무선 충전 주파수, 최대 충전 가능 전력, 충전 요구 전력량, 또는 평균 전송 전력량)를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로 전송할 수 있다. 상기의 응답 메시지가 전력 송신 장치(501)로 전송된 후에, 전력 송신 장치(501)는 전력 송신 장치(501)의 식별 정보(예: 모델 명, 전력 송신 장치(501)의 외형(예: 윤곽)을 나타내는 이미지)를 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다. 추가적으로, 전력 송신 장치(501)는 전력 송신 장치(501)의 상태를 나타내는 상태 정보(예: 전력 송신 코일(513)에서 전파하는 전력 신호의 특성(예: 주파수, 전류, 전압) 및/또는 전력 송신 코일(513)의 임피던스)를 전력 수신 장치(505)로 전송할 수도 있다. 또한, 전력 신호가 전력 수신 코일(551)을 통해 전력 수신 장치(505)의 전력 수신 회로(552)로 수신될 수 있고 프로세서(561)는 수신된 전력 신호를 이용하여 배터리(557)를 충전하도록 충전 회로(556)를 제어할 수 있다. 전력 송신 장치(501)는 웨이크 업 신호에 전력 송신 장치(501)의 식별 정보를 포함하여 주기적으로 전송할 수도 있다.
동작 703에서 전력 송신 장치(501)의 제어 회로(520)는 전력 수신 장치(505)로 공급되는 전력 신호와 연관된 특성을 모니터링할 수 있다. 앞서 예시된 바와 같이, 모니터링되는 특성은 전력 송신 코일(513)의 임피던스 및/또는 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호가 갖는 특성(예: 전압, 전류, 위상)을 포함할 수 있다.
동작 704에서 전력 송신 장치(501)의 제어 회로(520)는 모니터링을 통해 획득된 결과(특성 데이터)에 기반하여 물체가 전자파의 영향권 내에 있다고 판단할 수 있다. 예컨대, 제어 회로(520)는, 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호의 전류가 지정된 임계 값(I_threshold)에 도달하거나 초과한 경우, 물체가 전자파 영향권 내에 위치한 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 제어 회로(520)는, 전력 신호가 전력 송신 코일(513)을 통해 전력 수신 장치(505)로 송신되는 동안에 모니터링되는 전력 송신 코일(513)의 임피던스가 지정된 임계 값에 도달하거나 초과한 경우 또는 임피던스의 변화량이 지정된 임계 값에 도달하거나 초과한 경우, 물체가 전자파 영향권 내에 위치한 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 제어 회로(520)는 센서(517)로부터 수신된 감지 데이터에 기반하여 물체가 전자파 영향권 내에 위치한 것으로 판단할 수도 있다.
동작 705에서 전력 송신 장치(501)의 제어 회로(520)는 물체 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515)를 통해 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다.
동작 706에서 전력 수신 장치(505)의 프로세서(561)는 카메라(558)에서 촬영된 이미지 및 전력 송신 장치(501)의 식별 정보에 기반하여, 근접 물체가 인체인 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(561)는 이미지에서 전력 송신 장치(501)에 해당하는 제1 오브젝트와 인체(580)에 해당하는 제2 오브젝트를 확인할 수 있다. 이와 같이 제1오브젝트와 제2 오브젝트가 이미지에 존재하는 것으로 확인된 경우, 프로세서(561)는 인체(580)가 두 장치들(501, 505) 사이 전자파 영향권 내에 위치한 것으로 판단할 수 있다.
동작 707에서 전력 수신 장치(505)의 프로세서(561)는 상기 제1 알림 정보의 수신에 대한 회신으로 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 제1 무선 통신 회로(553) 또는 제2 무선 통신 회로(554)를 통해 전력 송신 장치(501)로 전송할 수 있다.
동작 708에서 전력 송신 장치(501)의 제어 회로(520)는, 제2 알림 정보의 수신에 반응하여, 모니터링 결과를 기초로 전력 신호의 전류를 낮추거나 전력 전송을 중단할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(520)는 전력 송신 회로(512)에서 전력 송신 코일(513)로 출력되는 전력 신호의 전류가 지정된 제한 값(I_limit)(>상기 임계 값(I_threshold))을 초과하는지 여부를 확인하고, 전류가 제한 값 이상인 경우 전력 신호를 전력 송신 코일(513)로 출력하는 것을 중단하도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다. 전류가 제한 값 미만인 경우, 제어 회로(520)는 전력 송신 코일(513)로 출력될 전력 신호의 전류를 지정된 최소 값(I-min)까지 낮추도록 전력 송신 회로(512)를 제어할 수 있다.
동작 709에서 전력 송신 장치(501)의 제어 회로(520)는 전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송이 중단됨을 알리기 위한 제4 알림 정보를 제1 무선 통신 회로(514) 또는 제2 무선 통신 회로(515)를 통해 전력 수신 장치(505)로 전송할 수 있다.
동작 710에서 전력 수신 장치(505)의 프로세서(561)는 제3 알림 정보(또는 제4 알림 정보)에 관한 메시지(예: 충전 속도 지연 또는 충전 중단을 알리기 위한 메시지) 및/또는 사용자가 전자파 영향권에서 벗어나게 하기 위한 메시지를 출력 장치를 이용하여 출력할 수 있다. 예컨대, 프로세서(561)는 도 6a의 경고 메시지(601)를 디스플레이(559)에 표시하는 동작 및/또는 경고 메시지(601)에 대응하는 음성 메시지(602)를 스피커(562)를 이용하여 출력하는 동작을 수행할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 프로세서(561)는 무선 통신 회로(예: 제2 무선 통신 회로(554))를 이용하여 외부 전자 장치(603)로 인체(580)가 전자파 영향권 내에 있음을 경고하는 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 수신 장치(예: 도 5의 전력 수신 장치(505))는 카메라; 지정된 주파수에 공진하는 코일; 상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하도록 구성된 전력 수신 회로; 상기 전력 송신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로; 상기 카메라, 상기 코일, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함한다. 상기 메모리는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가: 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 상기 전력 송신 장치의 외형을 식별하기 위한 식별 정보를 수신하고, 물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신(예: 동작 705)하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제1 알림 정보의 수신에 반응하여, 상기 카메라로부터 수신된 이미지에서 상기 식별 정보를 기반으로 상기 전력 송신 장치에 해당하는 제1 오브젝트를 확인하고 인체에 해당하는 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는지 여부를 판단하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제1 오브젝트가 상기 이미지에서 확인되고 상기 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신(예: 동작 707)하도록 할 수 있다.
전력 수신 장치는 출력 장치로서 디스플레이 및/또는 스피커를 더 포함하되, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 중단을 알리기 위한 제4 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제3 알림 정보 또는 상기 제4 알림 정보의 수신에 반응하여, 사용자가 전자파 영향권에서 벗어나게 하기 위한 메시지를 상기 출력 장치를 이용하여 출력하도록 할 수 있다.
상기 무선 통신 회로가 상기 코일을 안테나로 이용하여 상기 전력 송신 장치와 통신하는 제1 무선 통신 회로와 별도의 안테나를 이용하여 상기 전력 송신 장치와 통신하는 제2 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 무선 통신 회로와 상기 제2 무선 통신 회로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 전력 송신 장치와 전력 수신을 위한 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 중단을 알리기 위한 제4 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제3 알림 정보 또는 상기 제4 알림 정보의 수신에 반응하여, 사용자가 전자파 영향권에서 벗어나게 하기 위한 메시지를 상기 제2 무선 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송하도록 할 수 있다.
상기 제2 무선 통신 회로는 블루투스, BLE(bluetooth low energy, 와이파이, 및 NFC(near filed communication) 중 적어도 하나의 근거리 무선 통신 방식을 지원할 수 있다.
전력 수신 장치는 전력 수신 장치의 전면과 후면을 구성하는 하우징을 더 포함하되, 상기 코일은 상기 후면에 수직한 축을 중심으로 여러 번 감긴 것이고, 상기 카메라는 상기 코일과 함께 상기 후면에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 송신 장치(예: 도 5의 전력 송신 장치(501))는 지정된 주파수에 공진하는 코일; 전력 신호를 상기 주파수를 갖는 전력 신호로 변환하여 상기 코일로 출력하고 상기 코일로 출력될 전력 신호의 전류를 조절하도록 구성된 전력 송신 회로; 전력 수신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로; 및 상기 코일, 상기 전력 송신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함한다. 상기 제어 회로는, 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 회로에서 상기 전력 수신 장치로 공급되는 전력 신호와 연관된 특성을 모니터링하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 모니터링 동작을 통해 획득된 제1 특성 데이터에 기반하여 물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작(예: 동작 705)을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제1 알림 정보를 상기 전력 수신 장치로 전송한 것에 대한 응답으로 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 수신하는 동작(예: 동작 707)을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 제2 알림 정보를 상기 전력 수신 장치로부터 수신한 것에 반응하여 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 낮추거나 상기 코일로 전력 신호의 전송을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 제어 회로는, 전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 중단을 알리기 위한 제4 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작(예: 동작 709)을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 제어 회로는, 상기 모니터링 동작으로서, 상기 전력 송신 회로에서 상기 코일로 출력되는 전력 신호의 전류를 모니터링하고, 상기 모니터링되는 전류가 지정된 임계 값 이상인 경우 상기 제1 알림 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작으로서, 상기 모니터링되는 전류가 상기 임계 값보다 큰 값으로 지정된 제한 값 미만인 경우, 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 상기 임계 값보다 작은 값으로 지정된 최소 값까지 낮추도록 상기 전력 송신 회로를 제어하고, 상기 모니터링되는 전류가 상기 제한 값 이상인 경우, 상기 코일로 전력 신호의 전송을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 통신 회로가 상기 코일을 안테나로 이용하여 상기 전력 수신 장치와 통신하는 제1 무선 통신 회로와 별도의 안테나를 이용하여 상기 전력 수신 장치와 통신하는 제2 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 제1 무선 통신 회로와 상기 제2 무선 통신 회로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 전력 수신 장치와 전력 공급을 위한 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 무선 통신 회로는 블루투스, BLE(bluetooth low energy, 와이파이, 및 NFC(near filed communication) 중 적어도 하나의 근거리 무선 통신 방식을 지원할 수 있다.
전력 송신 장치가 센서를 더 구비할 수 있다. 상기 모니터링 동작은 상기 제어 회로가 상기 센서로부터 데이터를 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 센서로부터 수신된 데이터에 기반하여 상기 제1 알림 정보의 전송 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행한 후, 상기 모니터링 동작을 통해 획득된 제2 특성 데이터에 기반하여 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 올리거나 상기 코일로 전력 신호의 전송을 재개하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 제어 회로는, 전류가 높게 조정됨을 알리기 위한 제5 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 재개를 알리기 위한 제6 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전력 수신 장치에 있어서,
    카메라;
    지정된 주파수에 공진하는 코일;
    상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하도록 구성된 전력 수신 회로;
    상기 전력 송신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로;
    상기 카메라, 상기 코일, 상기 전력 수신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가:
    상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 상기 전력 송신 장치의 외형을 식별하기 위한 식별 정보를 수신하고,
    물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하고,
    상기 제1 알림 정보의 수신에 반응하여, 상기 카메라로부터 수신된 이미지에서 상기 식별 정보를 기반으로 상기 전력 송신 장치에 해당하는 제1 오브젝트를 확인하고 인체에 해당하는 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는지 여부를 판단하고,
    상기 제1 오브젝트가 상기 이미지에서 확인되고 상기 제2 오브젝트가 상기 이미지에 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전력 수신 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 출력 장치로서 디스플레이 및/또는 스피커를 더 포함하되, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가,
    전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 중단을 알리기 위한 제4 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하고,
    상기 제3 알림 정보 또는 상기 제4 알림 정보의 수신에 반응하여, 사용자가 전자파 영향권에서 벗어나게 하기 위한 메시지를 상기 출력 장치를 이용하여 출력하도록 하는 전력 수신 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로가 상기 코일을 안테나로 이용하여 상기 전력 송신 장치와 통신하는 제1 무선 통신 회로와 별도의 안테나를 이용하여 상기 전력 송신 장치와 통신하는 제2 무선 통신 회로를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 제1 무선 통신 회로와 상기 제2 무선 통신 회로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 전력 송신 장치와 전력 수신을 위한 통신을 수행하도록 구성된 전력 수신 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가,
    전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 중단을 알리기 위한 제4 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로부터 수신하고,
    상기 제3 알림 정보 또는 상기 제4 알림 정보의 수신에 반응하여, 사용자가 전자파 영향권에서 벗어나게 하기 위한 메시지를 상기 제2 무선 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송하도록 하는 전력 수신 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 제2 무선 통신 회로는 블루투스, BLE(bluetooth low energy, 와이파이, 및 NFC(near filed communication) 중 적어도 하나의 근거리 무선 통신 방식을 지원하는 것인 전력 수신 장치.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 수신 장치의 전면과 후면을 구성하는 하우징을 더 포함하되,
    상기 코일은 상기 후면에 수직한 축을 중심으로 여러 번 감긴 것이고,
    상기 카메라는 상기 코일과 함께 상기 후면에 배치된 것인 전력 수신 장치.
  7. 전력 송신 장치에 있어서,
    지정된 주파수에 공진하는 코일;
    전력 신호를 상기 주파수를 갖는 전력 신호로 변환하여 상기 코일로 출력하고 상기 코일로 출력될 전력 신호의 전류를 조절하도록 구성된 전력 송신 회로;
    전력 수신 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신 회로; 및
    상기 코일, 상기 전력 송신 회로, 및 상기 무선 통신 회로에 전기적으로 연결된 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어 회로는,
    상기 코일을 통해 상기 전력 송신 회로에서 상기 전력 수신 장치로 공급되는 전력 신호와 연관된 특성을 모니터링하는 동작,
    상기 모니터링 동작을 통해 획득된 제1 특성 데이터에 기반하여 물체의 근접을 알리기 위한 제1 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작,
    상기 제1 알림 정보를 상기 전력 수신 장치로 전송한 것에 대한 응답으로 상기 근접 물체가 인체임을 나타내는 제2 알림 정보를 수신하는 동작, 및
    상기 제2 알림 정보를 상기 전력 수신 장치로부터 수신한 것에 반응하여 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 낮추거나 상기 코일로 전력 신호의 전송을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성된 전력 송신 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    전류가 낮게 조정됨을 알리기 위한 제3 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 중단을 알리기 위한 제4 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작을 수행하도록 구성된 전력 송신 장치.
  9. 제7 항 또는 제8 항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 모니터링 동작으로서,
    상기 전력 송신 회로에서 상기 코일로 출력되는 전력 신호의 전류를 모니터링하고,
    상기 모니터링되는 전류가 지정된 임계 값 이상인 경우 상기 제1 알림 정보를 전송하도록 구성된 전력 송신 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작으로서,
    상기 모니터링되는 전류가 상기 임계 값보다 큰 값으로 지정된 제한 값 미만인 경우, 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 상기 임계 값보다 작은 값으로 지정된 최소 값까지 낮추도록 상기 전력 송신 회로를 제어하고,
    상기 모니터링되는 전류가 상기 제한 값 이상인 경우, 상기 코일로 전력 신호의 전송을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하도록 구성된 전력 송신 장치.
  11. 제7 항 또는 제8 항에 있어서, 상기 무선 통신 회로가 상기 코일을 안테나로 이용하여 상기 전력 수신 장치와 통신하는 제1 무선 통신 회로와 별도의 안테나를 이용하여 상기 전력 수신 장치와 통신하는 제2 무선 통신 회로를 포함하되,
    상기 제어 회로는 상기 제1 무선 통신 회로와 상기 제2 무선 통신 회로 중 적어도 하나를 이용하여 상기 전력 수신 장치와 전력 공급을 위한 통신을 수행하도록 구성된 전력 송신 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 무선 통신 회로는 블루투스, BLE(bluetooth low energy, 와이파이, 및 NFC(near filed communication) 중 적어도 하나의 근거리 무선 통신 방식을 지원하는 것인 전력 송신 장치.
  13. 제7 항 또는 제8 항에 있어서, 센서를 더 구비하고 상기 모니터링 동작이 상기 제어 회로가 상기 센서로부터 데이터를 수신하는 동작을 포함하되,
    상기 제어 회로는 상기 센서로부터 수신된 데이터에 기반하여 상기 제1 알림 정보의 전송 여부를 판단하도록 구성된 전력 송신 장치.
  14. 제7 항 또는 제8 항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행한 후,
    상기 모니터링 동작을 통해 획득된 제2 특성 데이터에 기반하여 상기 코일로 전송되는 전력 신호의 전류를 올리거나 상기 코일로 전력 신호의 전송을 재개하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하는 동작을 수행하도록 구성된 전력 송신 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    전류가 높게 조정됨을 알리기 위한 제5 알림 정보 또는 전력 신호의 전송 재개를 알리기 위한 제6 알림 정보를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로 전송하는 동작을 수행하도록 구성된 전력 송신 장치.
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