인공지능 기반 무선충전장치를 포함하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템
In-Vehicle Electronic Device Charging System Having Artificial Intelligence-Based Wireless Charging Device
특허 요약
인공지능 기반 무선충전장치를 포함하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량실내 전자기기 무선충전시스템은, 설치대상 차량의 콘솔박스 내부에 장착되고, 제어부에 의해 설정된 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성하는 송신용 코일을 내장하는 구조의 전력송신부; 및 상기 전력송신부의 내부에 탑재되고, 전력송신부로 전달되는 전력 공급량을 실시간으로 검출하고, 전력송신부에 거치되어 충전되는 전자기기의 충전 상태에 따라 전력송신부의 작동 상태를 제어하며, 차량의 센터페시아(center facia)에 탑재된 디스플레이와 연동하여 차량실내에 존재하는 전자기기에 대한 식별 정보 및 충전 상태 정보를 시각적으로 출력하고 사용자로부터 조작정보를 입력받아 전력송신부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다. 본 발명에 따르면, 차량실내에 장착되어 다양한 사양의 전자기기를 자동으로 식별하여 사용자의 의도에 따라 무선 충전을 실시할 수 있는 구성을 포함하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템을 제공할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

설치대상 차량의 콘솔박스 내부에 장착되고, 제어부(120)에 의해 설정된 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성하는 송신용 코일(110Tx)을 내장하는 구조의 전력송신부(110); 및상기 전력송신부(110)의 내부에 탑재되고, 전력송신부(110)로 전달되는 전력 공급량을 실시간으로 검출하고, 전력송신부(110)에 거치되어 충전되는 전자기기의 충전 상태에 따라 전력송신부(110)의 작동 상태를 제어하며, 차량의 센터페시아(center facia)에 탑재된 디스플레이(101)와 연동하여 차량실내에 존재하는 전자기기에 대한 식별 정보 및 충전 상태 정보를 시각적으로 출력하고 사용자로부터 조작정보를 입력받아 전력송신부(110)의 작동을 제어하는 제어부(120);를 포함하고,상기 전력송신부(110)는,상기 설치대상 차량의 콘솔박스 내부에 탈부착 가능한 구조로 거치되고, 내부 중심에 상하방향으로 소정 높이 만큼 연장된 원기둥형태의 코일장착공간(112)이 형성된 전력송신 본체부(111);상기 코일장착공간(112)의 상부에 내주면을 따라 제1높이만큼 제1턴수로 권취되어 형성된 고정코일부(113);상기 코일장착공간(112) 내부에 고정코일부(113)의 내부를 따라 높이방향으로 위치변경 가능하도록 장착되는 위치변경부(114);상기 위치변경부(114)에 의해 고정코일부(113)의 내부를 따라 높이방향으로 위치변경되고, 상하방향으로 제2높이만큼 제2턴수로 권취되어 형성된 가변코일부(115);상기 전력송신 본체부(111)의 내부에 장착되고, 고정코일부(113)의 전기접속단자와 가변코일부(115)의 전기접속단자를 전기적으로 직렬연결하여 송신용 코일(110Tx)의 총 길이를 결정하고, 가변코일부(115)의 고정코일부(113) 내부 진입거리에 비례하여 송신용 코일(110Tx)의 총 길이를 변경하도록 작동하는 가변접속단자부(116);상기 전력송신 본체부(111)의 일측에 장착되고, 설치대상 차량의 전력공급단자와 탈부착 가능하도록 전기적으로 결속되고, 설치대상 차량의 전력공급단자로부터 전력을 제공받아 제어부(120)에 전달하는 전력수용 케이블(117);상기 고정코일부(113)와 전기적으로 연결되고, 제어부(120)의 제어에 따라 내부 정전용량을 변경하는 제1 가변용량 캐퍼시터(variable capacitor, 113C); 및상기 가변코일부(115)와 전기적으로 연결되고, 제어부(120)의 제어에 따라 내부 정전용량을 변경하는 제2 가변용량 캐퍼시터(variable capacitor, 115C);를 포함하고,상기 가변접속단자부(116)는,상기 고정코일부(113)의 전기접속단자와 가변코일부(115)의 전기접속단자를 각각 독립적으로 제어부(120)와 전기적으로 연결시키고,상기 제어부(120)는, 상기 전력송신부(110)의 전력송신 본체부(111) 내부에 탑재되고, 전력수용 케이블(117)로부터 공급된 전력을 이용하여 가변접속단자부(116)의 작동을 제어한 후, 송신용 코일(110Tx)에 전력을 인가하여 송신용 코일(110Tx)의 작동을 제어하고,상기 제어부(120)는, 전력수용 케이블(117)로부터 공급된 전력을 이용하여 제1 가변용량 캐퍼시터, 제2 가변용량 캐퍼시터 및 가변접속단자부(116)의 작동을 제어한 후, 고정코일부(113)와 가변코일부(115)에 서로 다른 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템.

2

제1항에 있어서,상기 제어부(120)는,차량의 센터페시아에 탑재된 디스플레이(101)로부터 입력된 조작정보를 바탕으로, 충전대상 전자기기를 선정하여 충전가능 전자기기의 수량을 설정하고, 전력 활용 용량을 설정하며, 해당 충전대상 전자기기에 각각에 대한 충전 용량, 충전 속도, 충전 시간 및 충전 상태를 관리하고,충전대상 전자기기의 충전 중 발생하는 작동 이상 상태를 실시간으로 검출하여, 해당 충전대상 전자기기의 과열 및 이상 상태에 관한 정보를 차량의 센터페시아에 탑재된 디스플레이(101)를 통해 사용자에게 경고하며,차량의 센터페시아에 탑재된 디스플레이(101)로부터 입력된 조작정보를 바탕으로, 전력송신부(110)로부터 생성되는 자기장의 세기를 조절하여 자기장의 유효영역의 넓이를 변경하는 것을 특징으로 하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템.

3

삭제

4

제1항에 있어서,상기 전력송신부(110)는,상기 설치대상 차량의 콘솔박스 내부에 탈부착 가능한 구조로 거치되고, 내부 중심에 상하방향으로 소정 높이 만큼 연장된 원기둥형태의 수납공간이 형성된 전력송신 본체부(111);상기 전력송신 본체부(111)의 내부 바닥면과 내부 상부면의 정중앙에 회전 가능하도록 장착되는 회전축(118c);상기 회전축(118c)에 장착되고, 평면상 수평방향 양측으로 소정 길이만큼 연장된 환봉형 구조의 제1권취봉(118a);상기 회전축(118c)에 장착되고, 평면상 수직방향 양측으로 소정 길이만큼 연장된 환봉형 구조의 제2권취봉(118b);상기 제1권취봉(118a)의 양단부에 동일한 턴수로 권취된 제1급전코일(118d);상기 제2권취봉(118b)의 양단부에 동일한 턴수로 권취된 제2급전코일(118e);상기 전력송신 본체부(111)의 일측에 장착되고, 설치대상 차량의 전력공급단자와 탈부착 가능하도록 전기적으로 결속되고, 설치대상 차량의 전력공급단자로부터 전력을 제공받아 제어부(120)에 전달하는 전력수용 케이블(117);상기 제1급전코일과 전기적으로 연결되고, 제어부(120)의 제어에 따라 내부 정전용량을 변경하는 제1 가변용량 캐퍼시터(variable capacitor, 113C); 및상기 제2급전코일과 전기적으로 연결되고, 제어부(120)의 제어에 따라 내부 정전용량을 변경하는 제2 가변용량 캐퍼시터(variable capacitor, 115C);를 포함하고,상기 제어부(120)는, 전력송신부(110)의 전력송신 본체부(111) 내부에 탑재되고, 전력수용 케이블(117)로부터 공급된 전력을 이용하여 회전축의 작동을 제어하고, 제1급전코일 및 제2급전코일에 전력을 인가하여 송신용 코일의 작동을 제어하고,상기 제어부(120)는, 전력수용 케이블(117)로부터 공급된 전력을 이용하여 제1 가변용량 캐퍼시터, 제2 가변용량 캐퍼시터 및 회전축의 작동을 제어한 후, 제1급전코일과 제2급전코일에 서로 다른 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템.

5

제1항에 있어서,상기 차량실내 전자기기 무선충전시스템은,설치대상 차량 내부에 탈부착 가능한 구조로 장착되고, 사용자의 의도에 따라 설정된 주파수로 공진할 수 있는 수신용 코일(130Rx)을 내장하며, 충전하고자 하는 전자기기를 거치할 수 있는 구조이고, 수신용 코일(130Rx)을 통해 제공받은 전력을 저장하는 전력임시저장부(131)를 내장하며, 전력임시저장부(131)를 통해 외부로 전력을 제공할 수 있는 전력 인출 단자(132)가 외부면에 장착된 구조의 충전대상 거치부(130); 및상기 충전대상 거치부(130)의 내부에 탑재되고, 거치된 충전대상과 블루투스를 통해 무선연동되며, 거치된 충전대상의 충전 용량, 충전 상태 및 이상 상태에 관한 정보를 실시간으로 검출하여 제어부(120)에 전달하는 충전대상 모니터링부(140);를 포함하고,상기 제어부(120)는, 상기 충전대상 모니터링부(140)로부터 획득한 데이터를 바탕으로, 충전대상 거치부(130)에 인가되는 전력량을 조절할 수 있도록, 전력송신부(110)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템.