KR102086667B1

KR102086667B1 - 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102086667B1
Application number: KR1020120092117A
Authority: KR
Inventors: 이주훈
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: KR20140026712A; US20140055098A1; US9450445B2; EP2701277A3; EP2701277B1; EP2701277A2; CN103633687A; CN103633687B

Abstract

본 발명은 전자기 복사(EMR, Electro Magnetic Radiation) 기술을 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스에서 EMR 회로를 이용하여 디바이스들 간의 무선 충전을 지원할 수 있는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 EMR(Electro Magnetic Radiation) 회로를 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스에서 무선 충전 제공 방법에 있어서, 특정 모드 수행 중에 상기 EMR 회로를 통해 이벤트 입력을 수신하는 과정; 상기 이벤트의 이벤트 타입을 판별하는 과정; 상기 이벤트가 입력 이벤트이면 상기 EMR 회로를 통해 수신되는 신호에 따라 상기 특정 모드의 기능을 제어하는 과정; 및 상기 이벤트가 충전 이벤트이면 상기 EMR 회로를 통해 발생되는 에너지를 이용한 무선 충전을 제어하는 과정을 포함한다.

Description

디바이스의 무선 충전 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS CHARGING OF USER DEVICE}

본 발명은 디바이스의 충전 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 전자기 복사(EMR, Electro Magnetic Radiation) 기술을 이용하여 디바이스들 간의 무선 충전을 지원할 수 있는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer) 등과 같이 이동하면서 통신 및 개인정보 처리가 가능한 휴대단말이 다양하게 출시되고 있다. 이러한 휴대단말은 각자의 전통적인 고유 영역에 머무르지 않고 다른 단말들의 영역까지 아우르는 모바일 컨버전스(mobile convergence) 단계에 이르고 있다. 대표적으로, 휴대단말은 음성통화 및 영상통화 등과 같은 통화 기능, SMS(Short Message Service)/MMS(Multimedia Message Service) 및 이메일 등과 같은 메시지 송수신 기능, 전자수첩 기능, 촬영 기능, 방송 재생 기능, 동영상 재생 기능, 음악 재생 기능, 인터넷 기능, 메신저 기능 및 소셜 네트워크 서비스(SNS, Social Networking Service) 기능 등의 다양한 기능들을 구비할 수 있다.

이러한 휴대단말은 휴대성을 위하여 일반적으로 배터리(battery)를 사용한다. 휴대단말의 배터리는 충전을 필요로 하며, 상기 배터리의 충전 방식은 유선 충전과 무선 충전으로 구분될 수 있다. 즉, 휴대단말의 충전에는 전기적 접촉으로 배터리를 충전하는 접촉형 충전 방식과 전기적 접촉 없이 자기 결합을 이용하여 배터리를 충전하는 무접점 충전 방식이 사용되고 있다.

상기 유선 충전 방법은 보편화되어 있으며, 최근에는 유도 결합에 의한 무접점 충전 방식을 기반으로 하는 무선 충전 시스템이 개발되고 있다. 이러한 무선 충전 시스템은 내부에 코일(coil)(이하, 제1 코일)을 포함하는 충전 패드에 전원을 인가하고, 상기 코일에서 발생하는 자기장으로 인하여 휴대단말 또는 배터리에 포함된 코일(이하, 제2 코일)에 발생되는 유도 전류를 이용하여 배터리를 충전하는 방식이다. 즉, 상기 무선 충전 시스템은 자기장을 발생하는 충전 패드 위에 휴대단말을 위치시킴으로써 손쉽게 배터리의 충전이 가능하다. 상기 충전 패드는 자성체 코어를 이용하여 휴대단말의 배터리와 충전 패드 사이에 무선 통신에 의하여 충전하는 방식, 권선(winding wire)을 프린트회로기판(PCB, Printed Circuit Board)에 형성하여 충전하는 방식 등이 제안되고 있다.

하지만, 이러한 무선 충전 시스템은 상기 제1 코일과 제2 코일의 위치 관계에 따라 충전 효율이 달라질 수 있다. 다시 말해, 상기 무선 충전 시스템은 상기 제1 코일과 제2 코일이 대응하도록 위치할 때 충전 효율이 가장 좋다. 즉, 상기 무선 충전 시스템은 최적의 충전 효율을 유지하기 위해 휴대단말을 지정된 곳에 위치시켜야 하는 불편함이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 상기 제1 코일을 다수 개 실장하거나, 상기 충전 패드 전체 영역을 커버할 수 있도록 상기 제1 코일을 크게 형성하는 방법이 고안되었다. 하지만, 이러한 종래 방식은 상기 제1 코일에 의해 발생하는 자기장의 영향으로 휴대단말의 무선 통신 성능이 저하되고, 상기 자기장이 높고 넓은 면적에 유기되어 휴대단말의 부품의 성능 및 수명에 영향을 줄 수 있는 문제점을 가지고 있다. 따라서 상기 제1 코일에 의해 발생하는 자기장이 휴대단말의 무선 통신 성능을 저하시키지 않고, 휴대단말의 안정도를 확보하며, 충전 효율을 최적화 할 수 있는 무선 충전 방법 및 시스템이 요구되고 있다.

또한 종래의 무선 충전 시스템에 의한 무선 충전 방식은 전용 충전 패드가 반드시 구비되어야 하며, 이러한 전용 충전 패드는 플러그를 이용하여 전원 공급을 위한 벽면의 콘센트(wall socket)에 연결해야만 한다. 즉, 종래의 전용 충전 패드를 반드시 상용 전원을 필요로 한다. 따라서 종래의 무선 충전 시스템에서는 휴대단말을 충전하기 위한 전용 충전 패드가 구비되지 않거나, 상기 전용 충전 패드를 구동하기 위한 상용 전원을 구할 수 없는 공간적인 제약 상황에서는 휴대단말의 배터리를 충전할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상용 전원이 없는 상황에서 다른 디바이스를 사용하여 사용자 디바이스의 배터리를 무선 충전할 수 있도록 하는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용자 디바이스의 성능에 영향을 최소화 하여 휴대단말의 안정적인 무선 충전을 지원하고, 무선 충전 시 휴대단말의 위치에 상관없이 최적의 충전 효율을 유지할 수 있는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자 디바이스가 충전을 제공하는 타 디바이스의 상부 어느 위치에 놓이는지 여부에 상관없이 전력전달 효율을 유지하여 방향성과 위치에 관계없이 무선 충전을 수행할 수 있도록 하는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자 디바이스가 근접(또는 접촉)되는 위치를 검출하고, 사용자 디바이스 표면의 전체 충전영역 중 일정 부분을 유효 충전영역(charging effective area)을 확보하여 동시에 하나 이상의 디바이스에 대한 멀티 충전을 지원할 수 있는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자 디바이스가 근접(또는 접촉)되는 타 디바이스의 관계를 고려하여, 타 디바이스에 의한 입력 모드와 충전 모드를 구분하고, 충전 모드에서 타 디바이스에 의해 충전을 위한 전원을 공급받거나, 타 디바이스의 충전을 위한 전원을 공급하는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자 디바이스의 무선 충전을 지원하기 위한 최적의 환경을 구현하여 사용자 편의성 및 사용자 디바이스의 사용성을 향상시킬 수 있는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, EMR(Electro Magnetic Radiation) 회로를 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스에서 무선 충전 제공 방법에 있어서, 특정 모드 수행 중에 상기 EMR 회로를 통해 이벤트 입력을 수신하는 과정; 상기 이벤트의 이벤트 타입을 판별하는 과정; 상기 이벤트가 입력 이벤트이면 상기 EMR 회로를 통해 수신되는 신호에 따라 상기 특정 모드의 기능을 제어하는 과정; 및 상기 이벤트가 충전 이벤트이면 상기 EMR 회로를 통해 발생되는 에너지를 이용한 무선 충전을 제어하는 과정을 포함한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시 예에서는, 상기 방법을 프로세서에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 사용자 디바이스에 있어서, 타겟 디바이스의 무선 충전을 지원하기 위한 자기장을 생성하거나, 소스 디바이스에서 발생되는 자기장을 유도하는 충전부; 및 상기 충전부를 통해 입력되는 이벤트를 구분하고, 상기 이벤트가 입력 이벤트일 시 상기 충전부를 통해 수신되는 신호 기반의 입력 기능을 제어하고, 상기 이벤트가 충전 이벤트일 시 상기 충전부를 통해 발생되는 에너지를 이용한 무선 충전을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 기록 매체는, EMR(Electro Magnetic Radiation) 회로를 통해 입력되는 이벤트를 구분하고, 상기 이벤트가 입력 이벤트일 시 상기 충전부를 통해 수신되는 신호 기반의 입력 기능을 제어하고, 상기 이벤트가 에너지 수신 모드의 제1 충전 이벤트이면 소스 디바이스에서 발생하는 에너지를 수신하기 위한 충전 모드에서 상기 EMR 회로를 통해 소스 디바이스로부터 유도되는 자기장을 이용한 내부 충전을 제어하고, 상기 이벤트가 에너지 공급 모드의 제2 충전 이벤트이면 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드에서 상기 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하고 상기 결정된 유효 충전영역에 의한 자기장 발생을 처리하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함한다.

전술한 바와 같은 내용들은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자가 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로부터 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다. 이러한 특징들 및 장점들 이외에도 본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로부터 잘 이해될 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치에 따르면, EMR 기술을 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스의 충전을 필요로 하는 경우, 상용 전원이 없는 상황에서도 다른 사용자 디바이스를 이용하여 공간적 및 시간적 제약 없이 간편하게 무선 충전을 지원할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 타겟 디바이스가 놓인 유효 충전영역만을 구동하여 상기 타겟 디바이스의 무선 충전을 지원함으로써, 자기장에 의한 타겟 디바이스의 성능 저하를 최소화하면서도 충전 효율을 최적화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 충전 효율을 최적화하기 위해 타겟 디바이스를 정해진 곳에 위치시키지 않더라도 항상 최적의 충전 효율을 유지할 수 있어 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따르면, 타겟 디바이스가 사용자 디바이스의 상부 어느 위치에 놓이는지 여부에 상관없이 충전 효율을 유지하여 방향성과 위치에 관계없이 멀티 충전을 지원할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 유효 충전영역(Charging Effective Area)을 확보하여 동시에 하나 이상의 타겟 디바이스를 동시에 충전할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면, EMR 기술을 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스에서 EMR 회로를 통해 전자펜에 의한 펜 입력 동작과 EMR 회로를 이용한 충전 동작(내부 충전 및 외부 충전)을 구분하여 적응적으로 운용할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 항상 최적의 충전 효율을 유지하기 때문에 충전 시간을 최소화 할 수 있으며, 특정 타겟 디바이스 전용으로 설계되지 않기 때문에 다양한 디바이스들에 범용으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

따라서 본 발명에 따르면 사용자 디바이스의 무선 충전을 지원하기 위한 최적의 환경을 구현함으로써, 사용자의 편의성을 향상시키고, 사용자 디바이스의 사용성, 편의성 및 경쟁력을 향상시키는데 기여할 수 있다. 이러한 본 발명은 미디어 컨텐츠 재생 기능을 가지는 모든 형태의 사용자 디바이스 및 그에 대응하는 다양한 디바이스들에 간편하게 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 이벤트별 동작 수행 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 무선 충전 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 무선 충전 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 멀티 충전 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 무선 충전 동작을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직할 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 즉, 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

제안하는 본 발명은 사용자 디바이스의 무선 충전 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 전자기 복사(EMR, Electro Magnetic Radiation) 기술을 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스에서 EMR 회로를 이용하여 디바이스들 간의 무선 충전을 지원할 수 있다. 본 발명에 따르면, 사용자 디바이스에 별도의 배터리(battery)나 전기가 흐르는 것이 아니라 디바이스에 내장된 코일(coil)이나 디바이스의 센서(특히, EMR 회로(또는 센서))를 통해 발생하는 특정 주파수(또는 자기장)를 주고받는 것에 의하여 무선 충전을 지원할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자 디바이스가 충전 모드(charging mode)에서 충전회로(예컨대, EMR 회로)를 통해 타 디바이스(예컨대, 휴대단말, 전자펜 등)의 위치를 검출하고, 검출된 위치의 충전회로(또는 충전영역)의 일부를 구동하여 상기 타 디바이스의 무선 충전을 위한 에너지를 무선으로 공급할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 디바이스는 충전회로를 통해 타 디바이스의 근접을 검출할 시 상기 타 디바이스에 의한 입력 모드와 충전 모드를 구분하고, 충전 모드일 시 상기 충전회로를 통해 상기 타 디바이스로부터 전원을 무선으로 공급받아 내부 충전을 수행할 수 있다.

예를 들어, 본 발명에서 충전 모드는 사용자 디바이스가 다른 디바이스의 충전을 지원하는 에너지 공급 모드와, 다른 디바이스로부터 충전을 지원받는 에너지 수신 모드로 구분될 수 있다. 따라서 사용자 디바이스는 에너지 공급 모드에서 근접(또는 접촉)된 타 디바이스가 검출될 시 상기 타 디바이스에 대한 무선 충전을 지원할 수 있다. 그리고 사용자 디바이스는 에너지 수신 모드에서 근접(또는 접촉)되는 타 디바이스를 식별하여 상기 타 디바이스가 전자펜에 해당하는 경우 입력 모드로 동작하여 상기 전자펜의 입력을 수신 받아 해당 입력에 따른 동작을 처리할 수 있다. 또한 사용자 디바이스는 근접(또는 접촉)되는 타 디바이스를 식별하여 상기 타 디바이스가 충전 패드 등에 해당하는 경우 충전 모드로 동작하여 상기 패드로부터 전원을 공급받아 무선 충전을 처리할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스의 구성과 그의 운용 제어 방법에 대하여 하기 도면들을 참조하여 살펴보기로 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스의 구성과 그의 운용 제어 방법이 하기에서 기술하는 내용에 제한되거나 한정되는 것은 아니므로 하기의 실시 예들에 의거하여 다양한 실시 예들에 적용할 수 있음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 도 1에서는 본 발명의 무선 충전 동작을 설명하기 위해 제1 디바이스(100) 내지 제4 디바이스(400)를 이용하는 경우를 설명한다. 그리고 이하 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 디바이스(100)를 본 발명의 주된 동작을 수행하는 주체로 하여 설명한다.

상기 제1 디바이스(100)는 접촉(또는 근접)하는 타 디바이스의 충전을 위해 에너지(전원)를 무선으로 공급하는 소스 디바이스(source device)로 동작하거나, 상기 타 디바이스로부터 충전을 위한 에너지를 무선으로 공급받아 충전하는 타겟 디바이스(target device)로 동작하는 디바이스를 나타낸다. 본 발명에서 상기 제1 디바이스(100)는 태블릿 PC, 스마트 폰 등의 휴대단말을 나타낼 수 있다.

상기 제2 디바이스(200)는 상기 제1 디바이스(100)가 접촉(또는 근접)할 시 상기 제1 디바이스(100)의 충전을 위한 에너지를 공급하는 디바이스를 나타낸다. 즉, 상기 제2 디바이스(200)는 본 발명에서 에너지를 공급하는 소스 디바이스로 동작할 수 있으며, 태블릿 PC 또는 무선 충전 패드를 나타낼 수 있다. 상기 제2 디바이스(200)는 EMR 회로를 이용하여 상기 제1 디바이스(100)의 위치를 검출하고, 검출된 위치의 충전영역(즉, 유효 충전영역)만을 활성화 하고, 활성화된 유효 충전영역을 이용하여 상기 제1 디바이스(100)에게 에너지를 공급할 수 있다.

상기 제3 디바이스(300)는 상기 제1 디바이스(100)와 같은 휴대단말을 나타내거나, 또는 다른 형태의 휴대단말을 나타낼 수 있다. 상기 제3 디바이스(300)는 본 발명에서 상기 제1 디바이스(100)에 접촉(또는 근접)하여 충전을 위한 에너지를 공급받아 충전하는 타겟 디바이스로 동작할 수 있으며, 스마트 폰, 태블릿 PC, 미디어 플레이어(예컨대, MP3 플레이어 등), PDA(Personal Digital Assistant), 블루투스 헤드셋 등의 휴대단말을 나타낼 수 있다.

상기 제4 디바이스(400)는 상기 제1 디바이스(100)에 접촉(또는 근접)하여 상기 제1 디바이스(100)의 입력 기능 제어를 지원하는 디바이스를 나타낸다. 상기 제4 디바이스(400)는 본 발명에서 상기 제1 디바이스(100)에 접촉(또는 근접)하여 입력 기능 제어를 위한 무선 신호를 송수신하는 디바이스로 동작하거나, 상기 제1 디바이스(100)로부터 충전을 위한 전원을 공급받아 충전하는 타겟 디바이스로 동작할 수 있으며, 전자펜을 나타낼 수 있다.

이하에서는 상기 도 1과 같은 구성을 참조하여 본 발명의 무선 충전 시스템이 운용되는 동작에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 제1 디바이스(100)는 타겟 디바이스로 동작 시 제1 디바이스(100) 자신이 소스 디바이스(예컨대, 제2 디바이스(200))로부터 발생되는 에너지를 수신하여 제1 디바이스(100)의 배터리를 충전할 수 있다. 또한 상기 제1 디바이스(100)는 소스 디바이스로 동작 시 타겟 디바이스(예컨대, 제3 디바이스(300), 제4 디바이스(400))에게 에너지를 전달하여 상기 타겟 디바이스의 무선 충전을 지원할 수 있다.

특히, 상기 제1 디바이스(100)는 내부에 구비되는 EMR 회로를 이용하여 타겟 디바이스가 상기 제1 디바이스(100)의 표면(예컨대, LCD 표면) 상에서 존재하는 위치(영역)를 검출하고, 검출된 타겟 디바이스의 위치에 대응하는 충전영역을 추적한다. 제1 디바이스(100)는 추적된 충전영역을 유효 충전영역으로 결정하고, 상기 제1 디바이스(100) 표면을 이용하는 전체 충전영역 중 상기 유효 충전영역만을 활성화 한다. 그리고 상기 제1 디바이스(100)는 활성화된 유효 충전영역을 이용하여 타겟 디바이스에게 에너지를 공급하여 무선 충전을 지원한다.

또한, 제1 디바이스(100)는 접촉(또는 근접)되는 타 디바이스로부터 검출되는 이벤트 타입에 따라 입력 모드와 충전 모드를 구분하고, 구분된 모드에 따라 타 디바이스와 연동에 의한 입력 기능을 수행하거나, 타 디바이스와 연동에 의한 충전 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 제1 디바이스(100)는 상기 이벤트 타입이 입력 모드를 위한 이벤트인 것으로 판단하는 경우 상기 타 디바이스로부터의 제어 명령에 따른 입력 기능을 처리할 수 있다. 상기 도 1의 예시를 참조하면, 사용자가 상기 제4 디바이스(400)(즉, 전자펜)를 이용하여 제1 디바이스(100)를 조작하는 경우, 상기 제1 디바이스(100)는 상기 제4 디바이스(400)와 송수신되는 신호(특정 주파수)를 통해 상기 제4 디바이스(400)에 의한 입력 모드가 수행되는 것으로 결정하고, 상기 제4 디바이스(400)로부터 수신되는 신호에 의한 입력 기능을 수행할 수 있다. 또는 사용자가 상기 제3 디바이스(300)(예컨대, 스마트 폰, 미디어 플레이어, 블루투스 헤드셋)와 상기 제1 디바이스(100)를 연동하여 무선 통신(예컨대, 무선 랜(WLAN, Wireless Local Area Network) 링크 형성에 의한 데이터 송수신, 블루투스 네트워크 형성에 의한 데이터 송수신 등)을 조작하는 경우, 상기 제1 디바이스(100)는 상기 제3 디바이스(300)와 데이터 송수신을 위한 입력 모드인 것으로 결정하고, 상기 제3 디바이스(300)와 데이터 송수신에 따른 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제1 디바이스(100)는 상기 이벤트 타입이 충전 모드를 위한 이벤트인 것으로 측정하는 경우 상기 타 디바이스의 공급 에너지를 수신하여 배터리를 충전하기 위한 충전 모드로 전환하고, 상기 충전 모드에서 상기 타 디바이스에서 공급되는 에너지를 수신하여 내부 에너지로 변환하고 변환된 내부 에너지에 의한 배터리 충전을 수행할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 디바이스(100)가 EMR 회로가 구동될 시, 상기 EMR 회로의 구동이 전자펜에 의한 입력을 지원하기 위한 구동인지, 또는 소스 디바이스(제2 디바이스(200) 또는 제3 디바이스(300))로부터 에너지를 공급받아 충전을 지원하기 위한 구동인지를 구분하는 것을 대표적 예시로 설명한다. 따라서 제1 디바이스(100)는 전자펜에 의한 입력을 위한 EMR 구동인 경우, 즉 입력 모드인 것으로 결정되면 상기 전자펜에 의한 입력 동작을 제어하고, 상기 소스 디바이스로부터 공급되는 에너지 수신을 위한 구동인 경우, 즉 충전 모드인 것으로 결정되면 상기 소스 디바이스로부터 공급되는 에너지를 수신하여 충전 동작을 제어한다. 여기서, 상기 제1 디바이스(100)가 전자펜과 소스 디바이스를 구분하는 방법은 EMR 회로를 통해 타 디바이스가 검출되는 면적, 또는 타 디바이스로부터 수신되는 주파수 대역 등을 측정하는 것에 의해 구분할 수 있다. 예를 들어, 제1 디바이스(100)는 전자펜에 대해서는 표면 전체 영역을 커버하는 EMR 회로에서 일부 면적에 의해 전자펜이 검출될 수 있다. 또한 제1 디바이스(100)는 소스 디바이스에 대해서는 표면 전체 영역을 커버하는 EMR 회로에서 전체 면적에 의해 소스 디바이스가 검출될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 디바이스(100)는 외부 디바이스가 접촉(또는 근접)할 시 제1 디바이스(100)와 상기 외부 디바이스 사이에 발생하는 이벤트를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1 디바이스(100)는 외부 디바이스의 접촉(또는 근접)에 따라 발생된 이벤트가 상기 외부 디바이스에 의해 제1 디바이스(100)의 배터리를 충전하는 제1 충전 이벤트(에너지 수신 모드)에 해당하는지, 상기 외부 디바이스를 충전하기 위한 제2 충전 이벤트(에너지 공급 모드)에 해당하는지, 또는 상기 외부 디바이스에 의해 특정 기능 수행(예컨대, 전자펜의 펜 입력, 디바이스들 간 데이터 송수신을 위한 무선 통신 연결 등)을 위한 입력 이벤트(입력 모드) 등에 해당하는지를 구분할 수 있다.

제1 디바이스(100)는 제1 충전 이벤트인 것으로 결정하면, 접촉(또는 근접)된 상기 외부 디바이스에서 생성되어 무선 송신되는 에너지를 EMR 회로를 통해 수신할 수 있다. 즉, 제1 디바이스(100)는 EMR 회로를 전자기 유도 수단으로서 활용하여 상기 외부 에너지를 수신할 수 있다. 그리고 제1 디바이스(100)는 상기 EMR 회로를 통해 수신된 에너지를 배터리 충전을 위한 전원으로 변환하여 배터리 충전을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 변환은 상기 외부 디바이스에서 공급되어 EMR 회로의 코일에 자기장으로 저장되는 에너지를 전기 에너지(유동 전류)로 변환하고, 변환된 전기 에너지를 제1 디바이스(100)에 유용한 형태로 변환(예컨대, 정류 및 축전)할 수 있다.

제1 디바이스(100)는 제2 충전 이벤트인 것으로 결정하면, EMR 회로를 전자기 생성 수단으로서 활용하여 자기장을 생성하고, 생성된 자기장을 자기장 공진 방식(또는 자기 유도 방식을 이용할 수도 있음)으로 발생시켜 상기 외부 디바이스의 충전을 위한 에너지를 무선 송신한다. 이때, 제1 디바이스(100)는 상기 외부 디바이스에 대한 충전 지원 시 상기 외부 디바이스가 상기 제1 디바이스(100)의 표면 상에서 존재하는 위치(영역)를 검출할 수 있다. 여기서, 상기 위치 검출은 EMR 회로를 통해 전자펜 위치를 인식하는 EMR에 의한 전자펜 위치 인식 기술에 대응하게 상기 외부 디바이스의 위치를 검출할 수 있다. 그리고 제1 디바이스(100)는 상기 표면을 모두 커버하는 EMR 회로의 전체 충전영역 중 상기 외부 디바이스가 검출된 위치의 충전영역(유효 충전영역)만을 구동(즉, 자기장 발생)하여 충전을 지원할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 디바이스(100)는 복수개의 외부 디바이스들에 대한 복수개의 위치들을 각각 검출하고, 검출된 위치들에 대응하는 복수개의 유효 충전영역들을 구동하여 멀티 충전을 지원할 수도 있다.

제1 디바이스(100)는 입력 이벤트인 것으로 결정하면, EMR에 의한 전자펜 위치 인식 기술을 기반으로 외부 디바이스의 위치를 검출하고, 검출된 위치에서 외부 디바이스로부터 입력되는 신호에 대응하는 기능을 제어할 수 있다. 또는 제1 디바이스(100)는 외부 디바이스와 제1 디바이스(100)에서 요청되는 신호(예컨대, 무선 랜 링크 형성, 데이터 송신 또는 수신 요청 등)에 응답하여, 요청되는 무선 통신 연결을 수행하고, 무선 통신 연결된 외부 디바이스와의 데이터 송수신을 수행할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 사용자 디바이스는 무선 통신부(210), 사용자 입력부(220), 표시부(230), 오디오 처리부(240), 저장부(250), 인터페이스부(260), 충전 회로(270), 제어부(CONTROLLER)(280), 그리고 전원 공급부(290)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 사용자 디바이스는 도 2에 도시된 구성 요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성 요소들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성 요소들을 가지는 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스가 별도의 통신 기능을 필요로 하지 않는 경우 상기 무선 통신부(210)의 구성은 생략될 수도 있다.

상기 무선 통신부(210)는 디바이스와 무선 통신 시스템 사이 또는 디바이스와 다른 디바이스가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(210)는 이동통신 모듈(211), 무선 랜(WLAN, Wireless Local Area Network) 모듈(213), 근거리 통신 모듈(215), 위치 산출 모듈(217), 그리고 방송 수신 모듈(219) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

이동통신 모듈(211)은 이동통신 네트워크 상에서 기지국, 외부의 디바이스, 및 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성통화 신호, 화상통화 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 랜 모듈(213)은 무선 인터넷(internet) 접속 및 다른 디바이스와 무선 랜 링크를 형성하기 위한 모듈을 나타내는 것으로, 디바이스에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 무선 랜(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), 그리고 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. 무선 랜 모듈(213)은 다른 디바이스와 무선 랜 링크가 형성될 시 사용자 선택에 따른 데이터를 다른 디바이스로 전송하거나 수신 받을 수 있다.

근거리 통신 모듈(215)은 근거리 통신을 위한 모듈을 나타낸다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 그리고 NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다. 또한 근거리 통신 모듈(215)은 다른 디바이스와 근거리 통신이 연결될 시 사용자 선택에 따른 데이터를 다른 디바이스로 전송하거나 수신 받을 수 있다.

위치 산출 모듈(215)은 디바이스의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 위치 산출 모듈(215)은 3개 이상의 기지국으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 산출할 수 있다. 또는 위치 산출 모듈(215)은 3개 이상의 위성으로부터 디바이스의 현 위치를 실시간으로 계속 수신함으로써 위치 정보를 산출할 수 있다. 디바이스의 위치 정보는 다양한 방법에 의해 획득될 수 있다.

방송 수신 모듈(219)은 방송 채널(예컨대, 위성 채널, 지상파 채널 등)을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호(예컨대, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호 등) 및/또는 상기 방송과 관련된 정보(예컨대, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보 등)를 수신한다.

사용자 입력부(220)는 사용자가 디바이스의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(220)는 키패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 상기 사용자 입력부(220)는 디바이스의 외부에 버튼 형태로 구현될 수 있으며, 일부 버튼들은 터치 패널(touch panel)로 구현될 수도 있다.

표시부(230)는 디바이스에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디바이스가 통화모드인 경우 통화와 관련된 사용자 인터페이스(UI, User Interface) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphical UI)를 표시한다. 또한 표시부(230)는 디바이스가 화상통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다. 특히, 표시부(230)는 본 발명의 무선 충전 기능 운용과 관련된 다양한 UI, GUI를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(230)는 무선 충전 기능 운용 시 타겟 디바이스의 충전 효율을 위해 적절한 위치에 놓일 수 있도록 가이드 하는 관련 UI, GUI를 표시할 수 있다.

표시부(230)는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD, Thin Film Transistor-LCD), 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 OLED(AMOLED, Active Matrix OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 벤디드 디스플레이(bended display), 그리고 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이는 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투명형으로 구성되는 투명 디스플레이(transparent display)로 구현될 수 있다.

또한 표시부(230)와 터치 동작을 감지하는 터치 패널이 상호 레이어(layer) 구조를 이루는 경우(이하, '터치스크린(touchscreen)'이라 칭함)에, 표시부(230)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 패널은 표시부(230)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 표시부(230)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 패널은 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 터치 패널에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(미도시)로 보내진다. 터치 제어기(미도시)는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(280)로 전송한다. 이로써, 제어부(280)는 표시부(230)의 어느 영역이 터치되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

오디오 처리부(240)는 제어부(280)로부터 입력 받은 오디오 신호를 스피커(241)로 전송하고, 마이크(243)로부터 입력 받은 음성 등의 오디오 신호를 제어부(280)로 전달하는 기능을 수행한다. 오디오 처리부(240)는 음성/음향 데이터를 제어부(280)의 제어에 따라 스피커(241)를 통해 가청음으로 변환하여 출력하고 마이크(243)로부터 수신되는 음성 등의 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(280)로 전달할 수 있다.

스피커(241)는 통화 모드, 녹음 모드, 미디어 컨텐츠 재생 모드, 그리고 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(210)로부터 수신되거나, 또는 저장부(250)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 스피커(241)는 디바이스에서 수행되는 기능(예컨대, 통화 연결 수신, 통화 연결 발신, 음악 파일 재생, 동영상 파일 재생, 무선 충전 등)과 관련된 음향 신호를 출력할 수도 있다. 본 발명에서 스피커(241)는 제어부(280)의 상기 오디오 처리부(240)에 대한 제어에 따라 무선 충전 기능 동작 시 앞서 살펴본 바와 같은 제1 충전 이벤트(에너지 수신 모드) 또는 제2 충전 이벤트(에너지 공급 모드)에 대응하여 충전 시작을 알리는 음향 신호를 출력할 수 있다. 또한 스피커(241)는 제어부(280)의 상기 오디오 처리부(240)에 대한 제어에 따라 상기 제1 충전 이벤트(에너지 수신 모드)에서 충전 완료를 알리는 음향 신호 등을 출력할 수 있다.

마이크(243)는 통화 모드, 녹음 모드, 음성인식 모드, 그리고 촬영 모드 등에서 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(211)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 그리고 마이크(243)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

저장부(250)는 제어부(280)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예컨대, 전화번호, 메시지, 미디어 컨텐츠(예컨대, 음악 파일, 동영상 파일), 전자도서 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 저장부(250)에는 디바이스 기능 운용에 따른 사용 빈도(예컨대, 어플리케이션 사용 빈도, 미디어 컨텐츠 재생 빈도, 그리고 전화번호, 메시지 및 멀티미디어에 대한 사용 빈도 등), 중요도 및 우선순위(선호도)도 함께 저장될 수 있다. 저장부(250)에는 터치스크린 상의 터치 입력 시 출력되는 다양한 패턴(pattern)의 진동 및 음향에 관현 데이터를 저장할 수도 있다. 특히, 상기 저장부(250)는 본 발명의 무선 충전과 관련된 기능을 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수도 있다.

저장부(250)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드 또는 XD 카드) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체(storage medium)를 포함할 수 있다. 디바이스는 인터넷 상에서 상기 저장부(250)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(260)는 디바이스에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(260)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 디바이스 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 디바이스 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 입/출력(Input/Output) 포트, 비디오 입/출력 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(260)에 포함될 수 있다.

충전부(270)는 제어부(280)에 의해 제어되고, 타겟 디바이스의 무선 충전을 지원하기 위해 제어부(280)의 제어에 따라 자기장을 생성하는 수단인 자기장 생성 수단 또는 소스 디바이스에서 발생되는 자기장을 유도하는 자기장 유도 수단으로 동작할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 충전부(270)는 EMR 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 또는 EMR 회로 상에 별도의 충전 회로를 적층하는 방식으로 구현할 수도 있다.

충전부(270)는 자기장 생성 수단으로 동작할 시 미리 결정된 모양 및 세기(예컨대, 자기장 공진 방식 또는 자기 유도 방식)를 갖는 자기장을 생성하기 위해 공급되는 전류를 이용하여 자기장을 발생할 수 있다. 충전부(270)는 충전영역을 구성하기 위한 코일들 및 자성재질 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자성재질은 적은 자기저항(magnetic reluctance) 즉, 자속(magnetic flux)이 통하기 쉽도록 하기 위해 설계될 수 있으며, 하나 이상의 충전영역 또는 전체 충전영역 표면의 아래에 구현될 수 있다. 즉, 자성재질은 자속을 가이드 하는 역할을 담당할 수 있다. 충전부(270)는 독립적으로 구동하는 복수개의 코일들(예컨대, 제1 코일, 제2 코일)을 포함할 수 있으며, 복수개의 코일들은 충전영역에서 타겟 디바이스가 놓이는 방향(orientation)에 상관없이 에너지가 공급될 수 있도록 구현되고, 서로 층 구조의 교차 방식으로 구현될 수 있다.

충전부(270)는 충전 모드에서 타겟 디바이스가 존재하지 않는 경우, 제어부(280)의 제어에 따라 그 동작을 자동 생략할 수 있고, 충전영역에 타겟 디바이스가 놓이는 경우 제어부(280)의 제어에 따라 상기 타겟 디바이스가 놓인 유효 충전영역에 전류를 흘려 자속의 변화에 따른 자기장을 발생시켜 타겟 디바이스의 충전을 위한 에너지를 공급하게 된다. 이때, 충전부(270)는 충전영역에 두 개 이상의 타겟 디바이스들이 놓이는 경우 하나의 타겟 디바이스가 놓이는 경우와는 다른 레벨(예컨대, 보다 높은 레벨)에 따라 전류를 흘려 자속의 변화에 의한 자기장을 발생시켜 전력을 동시에 공급할 수 있도록 구현될 수 있다.

충전부(270)는 감지부로서 기능을 가질 수 있다. 즉, 충전부(270)는 타겟 디바이스로부터 수신되는 신호를 감지하여 제어부(280)에게 전송하고, 제어부(280)에 의해 감지된 신호에 대한 분석 및 처리가 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들어, 충전부(270)는 타겟 디바이스의 충전을 위한 충전 모드에서 타겟 디바이스를 감지하여 타겟 디바이스의 위치에 대응하게 충전 동작을 수행할 수 있도록 한다.

충전부(270)는 자기장 유도 수단으로 동작할 시 소스 디바이스의 충전부에서 생성되어 공급되는 에너지를 유도하여 수신한다. 그리고 충전부(270)는 수신된 에너지를 이용하여 내부 충전을 수행할 수 있다. 즉, 충전부(270)는 소스 디바이스에서 자기장 생성 수단으로 동작하는 충전부에서 공급되는 에너지를 자기장 유도하여 공급받을 수 있고, 공급된 자기장을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 충전부(270)는 소스 디바이스에서 공급되는 자기장에 저장되는 에너지를 다시 전기 에너지(유동 전류)로 변환하고, 변환된 전기 에너지(유동 전류)를 사용자 디바이스에 유용한 형태로 변환하여 제공할 수 있다.

충전부(270)는 자기장 유도 수단으로 동작할 시 데이터 송수신을 위한 송수신 모드, 무선 충전을 위한 충전 모드를 구분하여 지원할 수 있다. 예를 들어, 충전부(270)는 소스 디바이스가 충전 모드로 동작하여 발생하는 신호를 감지하여 제어부(280)로 전달하고, 제어부(280)의 제어에 따라 충전을 위한 충전 모드로 동작할 수 있다. 또한 충전부(270)는 소스 디바이스(예컨대, 전자펜)가 송수신 모드로 동작하여 발생하는 신호를 감지하여 제어부(280)로 전달하고, 제어부(280)의 제어에 따라 데이터 송수신을 위한 송수신 모드로 동작할 수 있다.

제어부(280)는 디바이스의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등에 관련된 제어를 수행할 수 있다. 제어부(280)는 멀티미디어 재생과 같은 기능 운용을 위한 멀티미디어 모듈(미도시)을 구비할 수도 있다. 본 발명에서 멀티미디어 모듈(미도시)은 제어부(280) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(280)와 별도로 구현될 수도 있다.

특히, 제어부(280)는 본 발명의 무선 충전과 관련된 기능 운용을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(280)는 앞서 살펴본 바와 같은 충전 모드(에너지 수신 모드, 에너지 공급 모드)와 입력 모드를 구분하고, 구분된 모드에 따른 동작 수행을 제어할 수 있다. 제어부(280)는 충전 모드에서 충전부(270)의 구동을 제어하고, 충전 이벤트(예컨대, 제1 충전 이벤트 또는 제2 충전 이벤트)에 따라 디바이스 내부 충전 또는 외부 디바이스 충전을 위한 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한 제어부(280)는 상기 제2 충전 이벤트(에너지 공급 모드)에 따라 외부 디바이스의 무선 충전 지원 시 상기 표시부(280)의 표면 상에서 적어도 하나의 외부 디바이스 위치 검출을 위한 동작 제어와, 검출된 위치의 적어도 하나의 외부 디바이스의 무선 충전을 위한 유효 충전영역 결정 및 결정된 유효 충전영역 기반의 충전 동작을 제어할 수 있다.

제어부(280)는 상기 저장부(250)에 저장되는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여 상기 충전부(270)를 통해 입력되는 이벤트를 구분하고, 상기 이벤트가 입력 이벤트일 시 상기 충전부(270)를 통해 수신되는 신호 기반의 입력 기능을 제어하고, 상기 이벤트가 충전 이벤트일 시 상기 충전부(270)를 통해 발생되는 에너지를 이용한 무선 충전을 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(280)는 상기 충전부(270)(특히, EMR 회로)에 감지되는 영역의 분포 및 상기 충전부(270)를 통해 입력되는 주파수 대역 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이벤트를 구분할 수 있다.

제어부(280)는 상기 이벤트가 충전 이벤트일 시 상기 충전 이벤트가 내부 배터리를 충전하는 에너지 수신 모드의 제1 충전 이벤트인지, 또는 타겟 디바이스의 충전을 지원하는 에너지 공급 모드의 제2 충전 이벤트인지를 구분할 수 있다. 여기서, 제어부(280)는 상기 충전 이벤트가 상기 충전부(270)에 의한 충전영역 전 면적에 분포되어 검출될 시 상기 제1 충전 이벤트로 결정하고, 상기 충전 이벤트가 상기 충전부(270)에 의한 충전영역의 일부 면적에 선 또는 면 형태로 분포되어 검출될 시 상기 제2 충전 이벤트로 결정할 수 있다.

제어부(280)는 상기 제1 충전 이벤트에 응답하여 소스 디바이스에서 발생하는 에너지를 수신하기 위한 충전 모드로 진입하고, 상기 충전 모드에서 상기 EMR 회로를 통해 소스 디바이스로부터 유도되는 자기장을 이용한 내부 충전을 제어할 수 있다. 또한 제어부(280)는 상기 제2 충전 이벤트에 응답하여 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드로 진입하고, 상기 충전 모드에서 상기 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하며, 상기 결정된 유효 충전영역에 의해 자기장 발생을 제어할 수 있다.

이러한 제어부(280)의 상세 제어 동작에 대해 후술하는 도면들을 참조한 디바이스의 동작 예시 및 그의 제어 방법에서 설명될 것이다.

전원 공급부(290)는 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(290)는 인가되는 전원을 직류 전원으로 변환하여 디바이스에 적정한 전압으로 공급할 수 있다.

한편, 본 발명에서 설명되는 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 본 발명에서 설명되는 실시 예들은 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛(unit) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 제어부(280) 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.

여기서, 상기 기록 매체는 EMR 회로를 통해 입력되는 이벤트를 구분하고, 상기 이벤트가 입력 이벤트일 시 상기 충전부를 통해 수신되는 신호 기반의 입력 기능을 제어하고, 상기 이벤트가 에너지 수신 모드의 제1 충전 이벤트이면 소스 디바이스에서 발생하는 에너지를 수신하기 위한 충전 모드에서 상기 EMR 회로를 통해 소스 디바이스로부터 유도되는 자기장을 이용한 내부 충전을 제어하고, 상기 이벤트가 에너지 공급 모드의 제2 충전 이벤트이면 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드에서 상기 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하고 상기 결정된 유효 충전영역에 의한 자기장 발생을 처리하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함할 수 있다.

그리고 상기 도 2에 나타낸 본 발명의 디바이스는 본 발명의 기능을 지원하는 모든 정보통신기기, 멀티미디어기기 및 그에 대한 응용기기와 같이 AP(Application Processor), GPU(Graphic Processing Unit), CPU(Central Processing Unit)를 사용하는 모든 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 디바이스는 다양한 통신 시스템에 대응되는 각 통신 프로토콜들(communication protocols)에 의거하여 동작하는 이동통신 단말기를 비롯하여, 태블릿(tablet) PC(Personal Computer), 스마트 폰(Smart Phone), 디지털 카메라, PMP(Portable Multimedia Player), 미디어 플레이어(Media Player), 휴대게임단말, 랩톱 컴퓨터, 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 디바이스를 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명의 기능 제어 방법은 디지털 TV(Digital Television), DS(Digital Signage), LFD(Large Format Display) 등과 같이 다양한 디스플레이 디바이스에 적용되어 운용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 이벤트별 동작 수행 방법을 도시한 흐름도이다.

상기 도 3을 참조하면, 제어부(280)는 특정 모드 수행(301단계) 중에 이벤트를 감지할 수 있다(303단계). 여기서, 상기 특정 모드는 사용자 디바이스에서 수행되는 다양한 모드 중 어느 하나로, 대기 모드, 특정 어플리케이션 실행 및 그의 기능을 운용하는 실행 모드(예컨대, 방송 수신 모드, 미디어 재생 모드, 메시지 작성 모드, 그리기 모드 등) 등을 포함할 수 있다. 그리고 상기 이벤트는 사용자 디바이스에 구현된 EMR 회로를 통해 감지되는 이벤트를 나타낸다. 따라서 제어부(280)는 앞서와 같은 특정 모드 수행 중에 EMR 회로를 통해 발생되는 이벤트를 감지할 수 있다.

제어부(280)는 이벤트가 감지될 시, 상기 이벤트가 충전 이벤트에 해당하는지, 또는 입력 이벤트에 해당하는지 판별한다(305단계). 즉, 제어부(280)는 상기 이벤트의 타입을 구분하여 상기 이벤트가 내부 또는 외부 무선 충전을 위한 충전 이벤트에 해당하는지, 또는 데이터 송수신을 위한 입력 이벤트에 해당하는지 판별한다. 여기서, 제어부(280)는 상기 이벤트 타입을 구분함에 있어서, 상기 이벤트가 EMR 회로에 감지되는 영역의 분포를 통해 확인할 수 있다. 예를 들어, 제어부(280)는 상기 이벤트가 EMR 회로를 구성하는 코일을 통해 특정 점(point) 형태의 분포를 가지는 것으로 검출될 시 전자펜 등에 의한 입력 이벤트인 것으로 결정할 수 있다. 또한 제어부(280)는 상기 이벤트가 EMR 회로를 구성하는 코일을 통해 특정 선(line) 또는 면(polygon) 형태의 분포를 가지는 것으로 검출될 시 충전 이벤트인 것으로 결정할 수 있다.

또는 제어부(280)는 상기 EMR 회로를 통해 수신되는 주파수 대역을 식별하는 것에 의해 상기 이벤트 타입을 식별할 수 있다. 예를 들어, 전자펜에서 입력 기능 수행을 위해 발생되는 주파수와, 디바이스에서 충전을 위해 발생되는 주파수는 그 대역폭에 있어서 차이가 있을 수 있다. 따라서 사용자 디바이스는 EMR 회로를 통해 입력되는 주파수 대역에 따라 충전 이벤트 또는 입력 이벤트를 구분할 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, EMR 회로에 감지되는 영역의 분포 및 EMR 회로를 통해 입력되는 주파수 대역 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이벤트 타입을 구분할 수 있다.

제어부(280)는 상기 이벤트가 충전 이벤트가 아닌 것으로 결정하면(305단계의 NO), 즉 상기 이벤트가 입력 이벤트에 해당하는 것으로 결정하면, 수행 중인 상기 특정 모드의 기능을 제어한다(307단계). 예를 들어, 사용자는 전자펜을 사용자 디바이스에 접촉(또는 근접)하여 상기 특정 모드의 기능을 제어하기 위한 입력을 발생할 수 있다. 그러면, 제어부(280)는 상기 특정 모드에서 전자펜으로부터 발생되는 신호를 EMR 회로를 통해 수신하고, 신호가 수신된 위치를 추적하고, 해당 위치에서의 기능 수행을 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자 디바이스는 표시부(230) 내에 내장된 EMR 회로와 액티브(active) 방식의 전자펜을 통해 보다 섬세하고 정밀한 펜 입력(터치)을 제공할 수 있다. 즉, 사용자 디바이스는 전자펜에 별도의 배터리나 전기가 흐르는 것이 아니라, 펜에 내장된 코일이 사용자 디바이스의 EMR 회로에서 나오는 특정 주파수를 주고받으면서 펜의 필압, 속도, 그리고 좌표 정보를 감지하여 실제 펜을 사용하는 것과 같은 느낌을 제공할 수 있다.

제어부(280)는 상기 이벤트가 충전 이벤트인 것으로 결정하면(305단계의 YES), 상기 충전 이벤트가 에너지 수신 모드의 충전 이벤트에 해당하는지, 또는 에너지 공급 모드의 충전 이벤트에 해당하는지 판별한다(309단계). 즉, 제어부(280)는 상기 충전 이벤트의 타입을 구분하여 상기 충전 이벤트가 소스 디바이스에 의해 사용자 디바이스의 배터리를 충전하는 내부 충전 이벤트에 해당하는지, 또는 사용자 디바이스에 의해 타겟 디바이스를 충전하는 외부 충전 이벤트에 해당하는지 판별한다.

여기서, 제어부(280)는 상기 충전 이벤트 타입을 구분함에 있어서, 상기 충전 이벤트가 EMR 회로에 감지되는 영역의 분포를 통해 확인할 수 있다. 예를 들어, 제어부(280)는 상기 충전 이벤트가 표시부(230) 내에 내장된 EMR 회로의 전 면적에 분포되어 검출될 시 상기 에너지 수신 모드인 내부 충전 이벤트인 것으로 결정할 수 있다. 또한 제어부(280)는 상기 충전 이벤트가 표시부(230) 내에 내장된 EMR 회로의 일부 면적에 선 또는 면 형태로 분포되어 검출될 시 상기 에너지 공급 모드인 외부 충전 이벤트인 것으로 결정할 수 있다.

제어부(280)는 상기 충전 이벤트가 에너지 수신 모드인 것으로 결정하면(309단계의 YES), 상기 특정 모드에서 소스 디바이스로부터 유도되는 에너지 수신을 위한 충전 모드로 전환 즉, 충전 모드 진입을 제어한다(311단계). 그리고 제어부(280)는 상기 충전 모드에서 상기 소스 디바이스로부터 유도된 자기장을 이용한 내부 충전을 제어한다(313단계). 예를 들어, 사용자는 사용자 디바이스를 패드 상의 일 영역에 놓을 수 있다. 그러면, 상기 패드는 상기 사용자 디바이스가 놓인 유효 충전영역을 구동하여 자기장 공진 또는 자기 유도에 의해 자기장을 발생하고, 사용자 디바이스는 표시부(230) 내에 내장된 EMR 회로를 통해 상기 패드의 유효 충전영역으로부터 발생하는 자기장을 유도하여 수신한다. 그리고 사용자 디바이스는 상기 유도되어 수신된 자기장을 전기 에너지(유동 전류)로 변환하고, 변환된 전기 에너지(유동 전류)를 사용자 디바이스에 유용한 형태로 변환하여 배터리를 충전할 수 있다.

제어부(280)는 상기 충전 이벤트가 에너지 수신 모드가 아닌 것으로 결정하면(309단계의 NO), 즉 상기 충전 이벤트가 에너지 공급 모드에 해당하는 것으로 결정하면, 상기 특정 모드에서 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드로 전환 즉, 충전 모드 진입을 제어한다(315단계). 그리고 제어부(280)는 상기 충전 모드에서 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하고(317단계), 결정된 유효 충전영역에 의한 자기장을 생성한다(319단계). 상기 생성된 자기장은 사용자 디바이스의 표시부(230) 상에 놓인 적어도 하나의 타겟 디바이스에 유도되고, 상기 타겟 디바이스는 상기 유도된 자기장에 의해 충전될 수 있다.

예를 들어, 사용자는 적어도 하나의 타겟 디바이스를 사용자 디바이스의 표시부(230) 표면 상의 일 영역에 놓을 수 있다. 그러면, 상기 사용자 디바이스는 상기 표시부(230) 내의 EMR 회로를 이용한 타겟 디바이스 스캔(scan)을 통해 상기 타겟 디바이스의 위치를 검출할 수 있다. 그리고 사용자 디바이스는 검출된 타겟 디바이스의 위치에 대응하는 충전영역을 유효 충전영역으로 결정하고, 상기 유효 충전영역에 구동 전류를 공급하여 자기장을 생성할 수 있다. 그리고 사용자 디바이스는 자기장 공진 또는 자기 유도에 의해 상기 자기장을 발생(유도)할 수 있다. 상기 사용자 디바이스의 표시부(230) 표면 상에 놓인 타겟 디바이스는 상기 사용자 디바이스가 발생하는 자기장을 유도하여 수신하고 수신된 자기장을 통해 앞서와 같은 정류 및 축전에 의해 배터리를 충전할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 무선 충전 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

특히, 상기 도 4에서는 사용자 디바이스가 입력 모드에서 외부 디바이스로부터 입력되는 신호에 따라 입력 기능을 수행하거나, 또는 충전 모드에서 외부 디바이스로부터 공급되는 에너지를 이용하여 충전을 수행하는 동작 예시를 나타낸 것이다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스(410)는 충전부(270)(특히, EMR 회로)를 통해 감지되는 외부 이벤트에 따라 입력 모드와 충전 모드를 결정하고, 결정된 모드 수행을 제어할 수 있다. 여기서, 참조번호 410의 디바이스는 앞서 살펴본 바와 같은 제1 디바이스(100)에 대응할 수 있으며, 상기 도 4에서는 전자펜에 의한 입력 기능을 지원하는 스마트 폰 또는 태블릿 PC(이하, 사용자 디바이스)인 것을 가정한다. 참조번호 430의 디바이스는 앞서 살펴본 바와 같은 제4 디바이스(400)에 대응할 수 있으며, 상기 도 4에서는 상기 디바이스(410)와 연동하여 외부 입력을 지원하는 전자펜인 것을 가정한다. 참조번호 450의 디바이스는 앞서 살펴본 바와 같은 제2 디바이스(200)에 대응할 수 있으며, 상기 도 4에서는 상기 디바이스(310)에 무선 충전을 지원하는 태블릿 PC 또는 충전 패드(이하, 패드)인 것을 가정한다.

상기 도 4를 참조하면, 사용자 디바이스(410)는 EMR 회로를 통해 이벤트를 감지할 시, 상기 이벤트의 타입을 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(410)는 상기 이벤트가 전자펜(430)에 의한 입력 이벤트에 해당하는지, 또는 패드(450)에 의한 충전 이벤트에 해당하는지 판단할 수 있다.

여기서, 사용자 디바이스(410)는 상기 EMR 회로 기반으로 이벤트가 감지되는 영역의 분포 정도에 따라 구분할 수 있다. 즉, 사용자 디바이스(410)는 EMR 회로를 통해 점(point) 기반으로 검출되는지, 또는 선(line) 및 면(polygon)과 같이 면적 기반으로 검출되는지에 따라 이벤트 타입을 구분할 수 있다. 즉, 본 발명에서 상기 사용자 디바이스(410)는 상기 도 4에 도시된 바와 같이 EMR 기술을 이용한 펜 입력을 지원하는 디바이스로서, 펜 입력을 지원하기 위해 사용자 디바이스(410)는 표시부의 아래에 EMR 회로가 적층(lamination)되어 전자펜의 입력을 감지할 수 있도록 한다. 따라서 상기 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 사용자 디바이스(410)는 표시부의 표면에 접촉(또는 근접)하는 외부 디바이스가 EMR 회로 전 영역에 걸쳐 검출되는지 또는 일부 영역을 걸쳐 검출되는지 구분할 수 있다.

예를 들어, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 디바이스(410)는 전자펜(430)이 접촉(또는 근접)하여 신호를 발생할 시, 사용자 디바이스(410)의 EMR 회로를 통해 특정 위치에서 점 기반으로 상기 전자펜(430)의 발생 신호를 감지할 수 있다. 이러한 경우, 상기 사용자 디바이스(410)는 감지된 이벤트가 전자펜(430)에 의한 외부 입력을 위한 입력 이벤트인 것으로 결정하고, 입력 모드에서 상기 전자펜(430)에서 발생되는 신호에 따라 입력 기능을 처리한다. 또한, 사용자 디바이스(410)는 패드(450)에 접촉(또는 근접)할 시, 사용자 디바이스(410)의 EMR 회로의 전체 영역을 통해 면적 기반으로 상기 패드(450)의 발생 신호를 감지할 수 있다. 이러한 경우, 상기 사용자 디바이스(410)는 감지된 이벤트가 패드(450)에 의한 충전을 위한 충전 이벤트인 것으로 결정하고, 충전 모드에서 상기 패드(450)로부터 공급되는 에너지를 수신하여 충전 기능을 처리한다.

이하에서, 상기 도 4의 예시를 통해 살펴본 바와 같은 사용자 디바이스(410)가 입력되는 이벤트에 따라 입력 모드 및 충전 모드를 수행하는 방법에 대하여 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스에서 무선 충전 동작을 도시한 흐름도이다.

상기 도 5를 참조하면, 제어부(280)는 EMR 회로에 의해 외부 디바이스가 접촉(또는 근접)하는 이벤트를 감지할 수 있다(501단계). 그러면, 제어부(280)는 상기 이벤트를 판단하여(503단계), 상기 이벤트가 입력 기능을 위한 입력 이벤트에 해당하는지 또는 충전 기능을 위한 충전 이벤트에 해당하는지 그 타입을 결정할 수 있다(505단계). 즉, 제어부(280)는 상기 도 4의 예시에서 살펴본 바와 같이 상기 EMR 회로를 이용하여 전자펜(430)에 의한 입력 이벤트인지 또는 패드(450)에 의한 충전을 요청하는 충전 이벤트인지 구분할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(280)는 상기 이벤트가 EMR 회로를 통해 점 기반으로 검출되는지 또는 면적 기반으로 검출되는지에 따라 상기 이벤트의 타입을 구분할 수 있다.

제어부(280)는 상기 이벤트가 충전 이벤트가 아니면(505단계의 NO), 즉 입력 이벤트인 것으로 결정하면, 입력 모드에서 상기 전자펜(430)과 펜 입력을 위한 신호를 송수신하고(507단계), 상기 펜 입력에 따른 해당 동작 수행을 처리할 수 있다(509단계). 예를 들어, 제어부(280)는 펜 입력에 응답하여 문자를 표시부(230)에 입력하여 나타내거나, 펜 입력에 응답하여 특정 기능(또는 어플리케이션)을 실행하고 그의 실행화면을 표시부(230)에 나타낼 수 있다. 즉, 제어부(280)는 상기 이벤트가 입력 이벤트에 해당하면, EMR 회로를 통해 전자펜(430)의 위치를 구분하여 그에 따른 데이터 입력을 처리할 수 있다.

제어부(280)는 상기 이벤트가 충전 이벤트이면(505단계의 YES), 충전 모드로 스위칭(switching)하고(511단계), 상기 충전 모드에서 EMR 회로를 통해 패드(450)에서 발생하는 자기장을 수신할 수 있다(513단계). 그리고 제어부(280)는 수신된 자기장을 변환하여(515단계) 내부 충전을 처리할 수 있다(517단계). 즉, 제어부(280)는 접촉(또는 근접)된 상기 패드(450)에서 생성되어 무선 송신되는 에너지를 EMR 회로를 통해 수신할 수 있다. 그리고 제어부(280)는 상기 EMR 회로를 통해 수신된 에너지를 배터리 충전을 위한 전원으로 변환하여 배터리 충전을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 변환은 상기 패드(450)에서 공급되어 상기 EMR 회로의 코일에 자기장으로 저장되는 에너지를 전기 에너지(유동 전류)로 변환하고, 변환된 전기 에너지를 사용자 디바이스(410)에 유용한 형태로 변환(예컨대, 정류 및 축전) 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스에서 멀티 충전 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

특히, 상기 도 6에서는 사용자 디바이스가 충전 모드에서 타겟 디바이스에게 에너지를 공급하여 타겟 디바이스의 무선 충전을 지원하는 동작 예시를 나타낸 것으로, 복수개의 타겟 디바이스들의 위치를 검출하고, 검출된 위치에 대응하는 영역을 유효 충전영역으로 구동하여 멀티 충전을 수행하는 동작 예시를 나타낸 것이다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 디바이스(610)는 충전부(270)(특히, EMR 회로)를 통해 타겟 디바이스가 놓인 위치를 검출하고, 검출된 위치의 타겟 디바이스에 대한 무선 충전을 지원할 수 있다. 여기서, 참조번호 610의 디바이스는 앞서 살펴본 바와 같은 제1 디바이스(100) 또는 제2 디바이스(200)에 대응할 수 있으며, 상기 도 6에서는 복수개의 타겟 디바이스들에 대한 무선 충전을 위한 에너지를 발생하여 공급하는 스마트 폰, 태블릿 PC 또는 패드(이하, 사용자 디바이스)인 것을 가정한다. 참조번호 630, 참조번호 650, 그리고 참조번호 670의 디바이스들은 상기 사용자 디바이스(610)에 접촉(또는 근접)되어 상기 사용자 디바이스(610)에서 공급되는 에너지를 수신하여 내부 충전을 수행하는 타겟 디바이스들에 대응할 수 있으며, 스마트 폰, 전자펜, 미디어 플레이어, 그리고 PDA 등이 상기 타겟 디바이스에 해당할 수 있다.

상기 도 6을 참조하면, 사용자 디바이스(610)는 타겟 디바이스의 충전을 위한 충전 모드로 동작할 시 EMR 회로를 통해 자기장을 생성하고, 본 발명에서 채택되는 자기장 공진 방식 또는 자기 유도 방식으로 상기 생성된 자기장을 발생시켜 타겟 디바이스들(630, 650, 670)의 충전을 위한 에너지를 무선 송신할 수 있다. 이때, 사용자 디바이스(610)는 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)이 존재하는 위치를 검출하고, 검출된 위치의 충전영역을 유효 충전영역으로 구동할 수 있다. 여기서, 상기 위치 검출은 EMR 회로를 통해 전자펜 위치를 인식하는 EMR에 의한 전자펜 위치 인식 기술에 대응하게 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)의 위치를 검출할 수 있다.

또는 상기 사용자 디바이스(610)는 EMR 회로가 구비된 전체 충전영역을 스캔하는 방식으로 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)의 위치를 검출할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(610)에 전류가 흐르는 경우 EMR 회로에서 충전영역을 이루는 전도체는 같은 방향으로 흐르는 전류를 가질 수 있다. 따라서 상기 EMR 회로의 코일을 따라 흐르는 전류는 자속을 생성하고, 상기 EMR 회로의 자성재질의 층은 상기 자속의 회귀 경로를 제공하는 충전영역의 아래에 존재할 수 있다.

그리고 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)은 상기 EMR 회로 기반의 충전영역의 상부에서 임의의 위치에 놓이면, 상기 사용자 디바이스(610)의 EMR 회로를 통해 생성된 자속은 그 진행 방향에서 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)의 EMR 회로를 통하여 흐를 수 있다. 즉, 상기 사용자 디바이스(610)의 EMR 회로의 코일을 통해 흐르는 자속은 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)의 EMR 회로의 코일을 통해 전류가 유도될 수 있다. 따라서 상기 타겟 디바이스들(630, 650, 670)이 상기 사용자 디바이스(610)의 충전영역 상부에 놓인 영역의 경우 상호간의 간섭에 의해 생성되는 자기장의 자속 밀도가 변화될 수 있다. 즉, 사용자 디바이스(610)는 자속 밀도를 변화를 인지하여 타겟 디바이스들(630, 650, 670)이 놓인 위치를 검출할 수 있다.

한편, 상기 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 사용자 디바이스(610) 및 타겟 디바이스(630)는 디바이스의 전면부에 EMR 회로가 구현될 수 있고, 타겟 디바이스(650)는 내부에 EMR 회로의 코일이 권선되어 구현될 수 있고, 타겟 디바이스(670)는 후면부에 EMR 회로가 구현될 수 있다. 즉, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 타겟 디바이스들(630, 650, 670)의 충전 시 충전 효율을 고려하여 사용자 디바이스(610)의 EMR 회로와 각 타겟 디바이스들(630, 650, 670)에 구현된 EMR 회로가 접면될 수 있도록 놓을 수 있다.

이하에서, 상기 도 6의 예시를 통해 살펴본 바와 같은 사용자 디바이스(610)의 충전 모드를 수행하는 방법에 대하여 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스의 무선 충전 동작을 도시한 흐름도이다.

상기 도 7을 참조하면, 제어부(280)는 충전 모드 진입 시(701단계), 적어도 하나의 타겟 디바이스 검출을 위한 스캔을 수행하여(703단계) 타겟 디바이스의 검출 여부를 판별할 수 있다(705단계). 예를 들어, 제어부(280)는 사용자에 의해 타겟 디바이스의 무선 충전을 위한 충전 모드(에너지 공급 모드)의 활성화가 요청되거나, 또는 EMR 회로를 통해 타겟 디바이스의 접촉(또는 근접)을 검출할 시 상기 충전 모드로 진입할 수 있다. 그리고 제어부(280)는 충전 모드 진입 시 앞서 살펴본 바와 같은 EMR에 의한 전자펜 위치 인식 방식 또는 표면 스캔 방식에 의해 상기 타겟 디바이스를 검출할 수 있다.

제어부(280)는 타겟 디바이스가 검출되지 않을 시(705단계의 NO), 상기 표시부(230) 상에 충전 기능 안내를 위한 가이드 표시를 제어하고(707단계), 이후 해당 동작 수행을 제어할 수 있다(709단계). 예를 들어, 타겟 디바이스가 검출되지 않는 경우는 사용자가 타겟 디바이스를 소스 디바이스의 표면 상에 올려놓지 않았거나, 소스 디바이스에 타겟 디바이스가 근접한 정도가 최소 임계 거리 이상이거나, 사용자가 EMR 회로가 구현된 반대면을 사용자 디바이스의 표면에 닿게 놓은 경우이거나, 또는 타겟 디바이스가 소스 디바이스의 어느 일 끝(edge)면에 걸쳐진 경우 등에 해당할 수 있다. 따라서 제어부(280)는 충전 모드(에너지 공급 모드)에서 타겟 디바이스가 검출되지 않을 시 타겟 디바이스의 충전 효율을 위해 적절한 위치에 타겟 디바이스가 놓일 수 있도록 가이드 하는 관련 UI, GUI 표시를 제어할 수 있다. 그리고 제어부(280)는 상기 가이드 표시 후 일정 시간 경과 또는 사용자 입력에 응답하여 타겟 디바이스 위치 체크를 재수행하거나, 또는 충전 모드를 종료하고 이전에 수행 중인 모드로 전환하는 등의 해당 동작 수행을 제어할 수 있다.

제어부(280)는 타겟 디바이스가 검출될 시(705단계의 YES), 검출된 적어도 하나의 타겟 디바이스에 대응하는 위치를 판단한다(711단계). 즉, 제어부(280)는 타겟 디바이스 스캔을 통해 적어도 하나의 타겟 디바이스가 검출될 시, 검출된 적어도 하나의 타겟 디바이스가 EMR 회로의 전체 충전영역 중 어느 충전영역에 존재하는지 판별할 수 있다.

제어부(280)는 적어도 하나의 타겟 디바이스에 대한 위치가 인식되면, 해당 위치의 충전영역을 구동한다(713단계). 즉, 제어부(280)는 전체 충전영역에서 타겟 디바이스가 존재하는 영역을 유효 충전영역으로 결정하고, EMR 회로에서 상기 결정된 유효 충전영역만을 구동할 수 있다.

제어부(280)는 상기 유효 충전영역 구동에 의해, 상기 유효 충전영역 기반의 자기장 발생을 제어하고(715단계), 발생된 자기장을 EMR 회로를 통해 타겟 디바이스에 전달하여 외부 충전을 지원한다(717단계). 예를 들어, 제어부(280)는 유효 충전영역이 결정되면, EMR 회로의 상기 유효 충전영역에 전류가 공급되도록 경로를 제어하고, 상기 유효 충전영역에 의한 자기장 생성을 제어할 수 있다. 그리고 제어부(280)는 상기 생성된 자기장에 의한 에너지를 자기장 공진 방식 또는 자기 유도 방식으로 상기 타겟 디바이스에게 유도되도록 하여 상기 타겟 디바이스의 무선 충전을 제어할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제어부(280)는 사용자 디바이스의 표면을 모두 커버하는 EMR 회로의 전체 충전영역 중 상기 타겟 디바이스가 검출된 위치의 충전영역(유효 충전영역)만을 구동(즉, 자기장 발생)하여 충전을 지원할 수 있다. 이때, 제어부(280)는 복수개의 타겟 디바이스들에 대한 복수개의 위치들을 각각 검출하고, 검출된 위치들에 대응하는 복수개의 유효 충전영역들을 구동하여 멀티 충전을 지원할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 마그네틱 매체(Magnetic Media)와, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광기록 매체(Optical Media)와, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media)와, 그리고 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 200, 300, 400: 사용자 디바이스
210: 무선 통신부 220: 사용자 입력부
230: 표시부 240: 오디오 처리부
250: 저장부 260: 인터페이스부
270: 충전부 280: 제어부
290: 전원 공급부

Claims

EMR(Electro Magnetic Radiation) 회로를 이용한 펜 입력을 지원하는 사용자 디바이스에서 무선 충전 제공 방법에 있어서,
특정 모드 수행 중에 상기 EMR 회로를 통해 이벤트 입력을 수신하는 과정;
상기 EMR 회로에 감지되는 영역의 분포에 기반하여 상기 이벤트의 이벤트 타입을 판별하는 과정;
상기 이벤트가 입력 이벤트이면 상기 EMR 회로를 통해 수신되는 신호에 따라 상기 특정 모드의 기능을 제어하는 과정; 및
상기 이벤트가 충전 이벤트이면 상기 EMR 회로를 통해 발생되는 에너지를 이용한 무선 충전을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제1항에 있어서, 상기 판별하는 과정은
상기 EMR 회로를 통해 입력되는 주파수 대역을 이용하여 상기 이벤트를 구분하는 것을 포함하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제2항에 있어서, 상기 무선 충전을 제어하는 과정은
상기 충전 이벤트의 타입을 판별하는 과정을 포함하고,
상기 충전 이벤트의 타입은
내부 배터리를 충전하는 에너지 수신 모드의 제1 충전 이벤트와 타겟 디바이스의 충전을 지원하는 에너지 공급 모드의 제2 충전 이벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제3항에 있어서, 상기 충전 이벤트의 타입을 판별하는 과정은
상기 충전 이벤트가 상기 EMR 회로에 감지되는 영역의 분포를 통해 구분하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제4항에 있어서, 상기 충전 이벤트의 타입을 판별하는 과정은
상기 충전 이벤트가 상기 EMR 회로의 전 면적에 분포되어 검출될 시 상기 제1 충전 이벤트로 결정하는 과정; 및
상기 충전 이벤트가 상기 EMR 회로의 일부 면적에 선 또는 면 형태로 분포되어 검출될 시 상기 제2 충전 이벤트로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제5항에 있어서, 상기 무선 충전을 제어하는 과정은
상기 충전 이벤트가 상기 제1 충전 이벤트인 것으로 결정하면, 상기 EMR 회로를 이용하여 소스 디바이스에서 발생하는 에너지를 수신하기 위한 충전 모드로 진입하는 과정;
상기 충전 모드에서 상기 EMR 회로를 통해 소스 디바이스로부터 유도되는 자기장을 수신하는 과정; 및
상기 수신된 자기장을 전기 에너지로 변환하여 내부 충전하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제5항에 있어서, 상기 무선 충전을 제어하는 과정은
상기 충전 이벤트가 상기 제2 충전 이벤트인 것으로 결정하면, 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드로 진입하는 과정;
상기 충전 모드에서 상기 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하는 과정; 및
상기 결정된 유효 충전영역에 의해 자기장을 발생하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제7항에 있어서, 상기 유효 충전영역을 결정하는 과정은
상기 제2 충전 이벤트 결정에 응답하여 EMR 회로의 전체 충전영역 중 상기 타겟 디바이스가 놓인 위치를 검출하는 과정;
상기 타겟 디바이스의 위치에 대응하는 충전영역을 상기 유효 충전영역으로 결정하는 과정; 및
상기 유효 충전영역에 구동 전류를 공급하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제8항에 있어서, 상기 검출하는 과정은
EMR에 의한 펜 위치 인식 또는 표면 스캔 방식에 의해 적어도 하나의 타겟 디바이스의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 타겟 디바이스가 검출되지 않을 시 가이드를 출력하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 무선 충전 방법.
사용자 디바이스에 있어서,
타겟 디바이스의 무선 충전을 지원하기 위한 자기장을 생성하거나, 소스 디바이스에서 발생되는 자기장을 유도하는 충전부; 및
상기 충전부를 통해 이벤트 입력을 수신하고, 상기 충전부에 감지되는 영역의 분포에 기반하여 상기 이벤트를 구분하고, 상기 이벤트가 입력 이벤트일 시 상기 충전부를 통해 수신되는 신호 기반의 입력 기능을 제어하고, 상기 이벤트가 충전 이벤트일 시 상기 충전부를 통해 발생되는 에너지를 이용한 무선 충전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 디바이스.
제11항에 있어서, 상기 충전부는
EMR(Electro Magnetic Radiation) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 디바이스.
제12항에 있어서, 상기 제어부는
상기 EMR 회로에 감지되는 영역의 분포 및 EMR 회로를 통해 입력되는 주파수 대역 중 적어도 하나를 이용하여 상기 이벤트를 구분하고,
상기 이벤트가 충전 이벤트일 시 상기 충전 이벤트가 내부 배터리를 충전하는 에너지 수신 모드의 제1 충전 이벤트인지, 또는 타겟 디바이스의 충전을 지원하는 에너지 공급 모드의 제2 충전 이벤트인지를 구분하는 것을 특징으로 하는 사용자 디바이스.
제13항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제1 충전 이벤트에 응답하여 소스 디바이스에서 발생하는 에너지를 수신하기 위한 충전 모드로 진입하고, 상기 충전 모드에서 상기 EMR 회로를 통해 소스 디바이스로부터 유도되는 자기장을 이용한 내부 충전을 제어하고,
상기 제2 충전 이벤트에 응답하여 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드로 진입하고, 상기 충전 모드에서 상기 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하며, 상기 결정된 유효 충전영역에 의해 자기장 발생을 제어하는 것을 특징으로 하는 사용자 디바이스.
EMR(Electro Magnetic Radiation) 회로를 통해 이벤트 입력을 수신하고, 상기 EMR 회로에 감지되는 영역의 분포에 기반하여 상기 이벤트를 구분하고, 상기 이벤트가 입력 이벤트일 시 상기 EMR 회로를 통해 수신되는 신호 기반의 입력 기능을 제어하고, 상기 이벤트가 에너지 수신 모드의 제1 충전 이벤트이면 소스 디바이스에서 발생하는 에너지를 수신하기 위한 충전 모드에서 상기 EMR 회로를 통해 소스 디바이스로부터 유도되는 자기장을 이용한 내부 충전을 제어하고, 상기 이벤트가 에너지 공급 모드의 제2 충전 이벤트이면 타겟 디바이스에게 에너지 공급을 위한 충전 모드에서 상기 타겟 디바이스의 충전을 위한 유효 충전영역을 결정하고 상기 결정된 유효 충전영역에 의한 자기장 발생을 처리하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.