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차량인 가동체를 이용하여 도로 또는 교량인 고정체 내에 설치된 센싱유닛에 무선으로 전력을 공급하면서 상기 센싱유닛이 검출한 도로나 교량의 상태에 관한 검출정보를 무선으로 전달받기 위한 시스템으로서,상기 가동체에 설치되는 1차 측 코일과 상기 고정체에 설치되는 2차 측 코일을 포함하며, 상기 가동체의 이동으로 상기 1차 측 코일이 상기 2차 측 코일 위에 위치할 때 상기 1차 측 코일과 상기 2차 측 코일 간에 상호 자기 유도에 의해 어느 일측에서 타측으로 전기에너지를 전달할 수 있는 전력 및 데이터 전달부;상기 가동체에 설치되며, 상기 1차 측 코일에 연결된 송전 및 데이터 수신부; 및 상기 고정체에 설치되며, 상기 2차 측 코일에 연결된 수전 및 데이터 제공부를 포함하며,상기 송전 및 데이터 수신부는, 충전용 교류 전류를 상기 1차 측 코일에 흘려 상기 2차 측 코일에 자기 유도 전류를 흐르게 하여 상기 수전 및 데이터 제공부의 작동에 필요한 구동전력을 무선 전송하고, 상기 구동전력의 무선 전송을 중지시킴으로써 상기 2차 측 코일의 자기 유도 전류의 변화를 야기하여 상기 수전 및 데이터 제공부에 상기 고정체의 상태정보 요청신호를 보내고, 상기 상태정보 요청신호를 검출하기 위해, 상기 수전 및 데이터 제공부는, 상기 2차 측 코일에 연결되어 2차 측 공진회로를 구성하는 제2 캐패시터부; 상기 제2 캐패시터부에 연결되어 상기 제2 캐패시터부에 나타나는 충전전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 전압 검출부의 검출전압을 디지털신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(ADC); 및 상기 제2 캐패시터부에 나타나는 충전전압의 변화에 대응하는 상기 ADC로부터 출력되는 디지털신호의 변화에 기초하여 상기 상태정보 요청신호의 수신 여부를 판단하는 제2 프로세서를 포함하며, 상기 수전 및 데이터 제공부는, 상기 송전 및 데이터 수신부가 전송해준 구동전력으로 작동하고, 상기 송전 및 데이터 수신부가 보낸 상기 상태정보 요청신호를 검출하고, 검출된 상기 상태정보 요청신호에 응하여 상기 센싱유닛을 통해 생성된 상기 고정체의 상태에 관한 검출정보를 대응되는 디지털신호로 변환하고, 변환된 상기 디지털신호에 의거하여 자체의 부하를 디지털적으로 변동시킴으로써, 상기 1차 측 코일에 흐르는 순환전류의 변화를 야기하고, 상기 송전 및 데이터 수신부는, 상기 1차 측 코일에 연결되어 1차 측 공진회로를 구성하는 제1 캐패시터부를 포함하고, 상기 순환전류의 변화 또는 상기 순환전류의 변화에 상응하여 상기 제1 캐패시터부에 나타나는 충전전압의 변화를 검출하여 상기 수전 및 데이터 제공부가 제공하는 상기 검출정보를 복구하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제1항에 있어서, 상기 수전 및 데이터 제공부의 부하 변동은, 상기 2차 측 코일에 대한 상기 수전 및 데이터 제공부의 적어도 일부 또는 전부의 연결과 끊음을 스위칭 하는 스위칭부를 상기 검출정보에 대응하는 패킷화된 디지털 신호로 온/오프 구동하는 것에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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삭제
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제1항에 있어서, 상기 송전 및 데이터 수신부는, 상기 1차 측 코일에 연결되어 1차 측 공진회로를 구성하는 제1 캐패시터부; 상기 1차 측 공진회로에 교류전류를 흐르게 함으로써, 상기 2차 측 코일에 자기 유도 방식으로 전류의 흐름을 유도하여 상기 수전 및 데이터 제공부에 상기 구동전력이 무선으로 전송되도록 하는 전원부; 및 상기 상태정보 요청신호를 상기 수전 및 데이터 제공부에 전달되도록 하고, 상기 수전 및 데이터제공부가 상기 검출정보에 대응하는 제1 아날로그신호를 상기 전력 및 데이터 전달부를 통해 전달할 때 상기 1차 측 코일의 유도전류의 변화에 의해 상기 제1 캐패시터부에 나타나는 충전전압의 변화를 검출하여 상기 검출정보를 복구하는 데이터 수신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제5항에 있어서, 상기 데이터 수신부는, 상기 제1 캐패시터부에 나타나는 상기 충전전압의 피크값을 검출하여 기준값과의 비교를 통해 그 검출된 피크값을 대응하는 디지털신호로 변환하는 제1 변조부; 충전 개시 후 소정 시점에 상기 전원부로부터 상기 수전 및 데이터 제공부로의 무선 전력 전송이 중지되도록 제어함으로써 상기 상태정보 요청신호가 상기 수전 및 데이터 제공부에 전달되게 하고, 상기 제1 변조부를 통해 변환된 상기 디지털신호를 상기 수전 및 데이터 제공부가 제공한 상기 고정체의 검출정보로서 수신하는 제1 프로세서를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제5항에 있어서, 상기 1차 측 코일과 상기 송전 및 데이터 수신부는 가동체인 차량에 탑재되며; 상기 전원부는 배터리 전원을 이용하여 직류 전압을 제공하는 직류전원부와, 상기 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 1차 측 코일과 상기 제1 캐패시터부를 통해 교류 전류를 흐르게 하는 인버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제1항에 있어서, 상기 수전 및 데이터 제공부는, 상기 2차 측 코일에 연결되어 2차 측 공진회로를 구성하는 제2 캐패시터부; 상기 2차 측 코일에 자기 유도되어 흐르는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 정류부; 상기 직류 전류에 의해 충전되는 센서 배터리부; 상기 센서 배터리부의 전원을 이용하여 작동하며, 상기 고정체의 상태를 모니터링하다 상태검출신호를 출력하는 센서부; 상기 2차 측 코일과 상기 수전 및 데이터 제공부 간의 연결을 스위칭 제어신호에 의해 온/오프 스위칭 하여 상기 2차 측 코일에 연결되는 상기 수전 및 데이터 제공부의 부하를 변동시키기 위한 스위칭부; 및 상기 센서 배터리부의 전원에 의해 작동하며, 상기 제2 캐패시터부에 나타나는 충전전압의 변화를 통해 상기 송전 및 데이터 수신부의 상기 상태정보 요청신호를 인지하고, 상기 상태정보 요청신호에 응하여 상기 센서부의 상기 상태검출신호에 대응하는 디지털 신호를 상기 스위칭부에 상기 스위칭 제어신호로서 제공함으로써, 상기 1차 측 코일을 통해 상기 송전 및 데이터 수신부로 상기 센서부의 상기 상태검출신호를 전달하는 데이터 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제8항에 있어서, 상기 데이터 제공부는, 상기 제2 캐패시터부에 나타나는 상기 충전전압의 변화를 검출하여 대응하는 디지털신호로 변환하여 출력하는 제2 변조부; 상기 제2 변조부로부터 출력되는 디지털신호가 상기 상태정보 요청신호에 해당하면, 상기 센서부로부터 아날로그 검출신호를 읽어서 그에 대응하는 패킷화된 디지털 신호로 변환하는 제2 프로세서; 상기 제2 프로세서가 제공하는 상기 패킷화된 디지털 신호에 따라 상기 스위칭부의 온/오프 스위칭을 구동하는 스위치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제8항에 있어서, 상기 센서부는 교량에 설치되어 그 교량의 상태를 모니터링하다 상기 상태검출신호를 출력하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템
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제1항의 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 시스템을 이용하여 전력 및 데이터를 무선 전달하는 방법으로서, 상기 가동체의 이동에 의해 상기 1차 측 코일이 상기 2차 측 코일 위에 위치한 상태에서, 상기 송전 및 데이터 수신부가 상기 1차 측 코일에 교류전류를 흘려 상기 2차 측 코일에 자기 유도 전류를 흐르게 하여 상기 수전 및 데이터 제공부의 작동에 필요한 구동전력을 무선 전송하는 단계; 상기 수전 및 데이터 제공부가 상기 2차 측 코일로부터 상기 자기 유도 전류를 전달받아 정류하여 센서 배터리부를 충전하는 단계;상기 센서 배터리부의 충전 전압에 의해 상기 센싱유닛이 동작을 개시하여 상기 고정체의 상태에 관한 검출정보를 생성하는 단계;상기 송전 및 데이터 수신부가 상기 구동전력의 무선 전송을 중지시킴으로써 상기 2차 측 코일에 흐르는 2차 측 유도전류의 변화가 발생되도록 하여 상기 수전 및 데이터 제공부에 상기 고정체의 상태정보 요청신호를 보내는 단계;상기 2차 측 유도전류의 변화에 상응하여 상기 제2 캐패시터부에 나타나는 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 디지털 신호의 변화에 기초하여 상기 상태정보 요청신호의 수신 여부를 판단하는 단계;상기 상태정보 요청신호에 응하여, 상기 센싱유닛을 통해 생성된 상기 고정체의 상태에 대한 검출정보를 대응되는 디지털신호로 변환하고, 변환된 상기 디지털신호에 의거하여 자체의 부하를 변동시킴으로써 상기 1차 측 코일에 흐르는 순환전류의 변화를 야기하는 단계; 및상기 송전 및 데이터 제공부가 상기 순환전류의 변화 또는 상기 순환전류의 변화에 상응하여 상기 제1 캐패시터부에 나타나는 충전전압의 변화를 검출하여 상기 수전 및 데이터 제공부가 제공하는 상기 검출정보를 복구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 방법
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제11항에 있어서, 상기 수전 및 데이터 제공부의 부하 변동은, 상기 2차 측 코일에 대한 상기 수전 및 데이터 제공부의 부하의 적어도 일부 또는 전부의 연결과 끊음을 스위칭 하도록 구성된 스위칭부를 상기 검출정보에 대응하는 패킷화된 디지털 신호로 온/오프 구동하는 것에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 방법
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제11항에 있어서, 상기 고정체의 상태검출값의 측정가능 최대범위를 복수의 구간으로 구분하여 각 구간별로 대응하는 전압신호를 지정해둔 정보를 기초로 하여, 상기 센싱유닛이 검출한 상기 고정체의 상태검출값이 해당하는 구간에 대응하는 전압신호를 상기 검출정보로서 생성하는 것을 특징으로 하는 전력 및 데이터의 동시 무선 전달 방법
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