KR100189781B1 - 디스플레이 장치 및 그의 전원공급제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 설치된 전원공급장치에서 제공되는 전원을 USB 허브를 통하여 허브접속되는 주변기기로 선택적으로 공급할 수 있는 모니터장치와 이 모니터장치에서 정격범위를 초과한 이상전원이 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키는 방법에 관한 것으로서, 루트 허브를 구비한 컴퓨터장치(10)와 접속되어서 정보를 디스플레이하도록 제어되고 그리고 전원공급부를 구비하고, 또한 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브와 접속되는 업스트림포트(UP1)와 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 전원스위칭정보를 상기 업스트림포트를 통하여 받아서 상기 전원공급부에서 공급되는 전원을 선택적으로 출력하는 다운스트림포트(DP1-DP3)를 갖는 USB 허브를 구비한다. 이 디스플레이장치에 의하면, 컴퓨터의 주변기기들을 통상적으로 컴퓨터사용자가 위치하고 있는 모니터 장치의 전면 또는 후면에 설치된 허브포트를 통하여 접속할 수 있기 때문에 사용자가 주변기기의 설치를 용이하게 할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그의 전원공급제어방법
제1도는 일반적인 퍼스널 컴퓨터의 사시도;
제2도는 제1도에서 도시된 퍼스널 컴퓨터와 모니터장치가 D-Sub 또는 BNC 비디오 케이블을 통하여 접속되어 있는 구성을 보여주고 있는 도면;
제3도는 종래의 모니터장치의 회로구성을 보여주고 있는 블록도;
제4도는 스피커 및 마이크장치가 구현된 종래의 모니터장치의 회로구성을 보여주고 있는 블록도;
제5도는 본 발명의 디스플레이장치를 구현하는 데 사용되는 USB 케이블의 구조를 보여주고 있는 도면;
제6도는 본 발명의 디스플레이장치를 구현하는 데 사용되는 USB 허브의 입출력포트(업스트림포트 및 다운스트림포트)를 보여주고 있는 도면;
제7도는 제6도에 도시된 USB 허브의 구조를 보여주고 있는 도면;
제8도는 본 발명의 디스플레이장치가 USB 허브를 통하여 컴퓨터시스템에 접속된 구성을 보여주고 있는 도면;
제9도는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 회로구성을 보여주고 있는 도면;
제10도는 제9도에 도시된 USB 제어부에서 USB 허브를 통하여 전원공급을 스위칭하여 분배하고 그리고 이상전원공급을 감지하여 그의 전원공급을 차단하는 과정을 보여주고 있는 플로우 챠트;
제11도는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 회로구성을 보여주고 있는 도면;
제12도는 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이장치의 회로구성을 보여주고 있는 도면;
제13도는 본 발명의 제4실시예에 따른 디스플레이장치의 회로구성을 보여주고 있는 도면;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 컴퓨터장치 11a, 11b, 11c : 모니터장치
12 : 키보드 14 : 프린터
15 : D-Sub 또는 BNC 비디오케이블 16 : 전원공급부
17 : 비디오신호처리부 18 : 수평수직동기신호처리부
19 : 모니터제어부 20 : CRT
23 : 오디오시스템 30 : USB 케이블
40 : USB 허브 42 : 허브 리피터
44 : 허브 콘트롤러 51 : 전화기
52 : 라이트 펜 53 : 마우스
RH1, RH2 : 루트 허브 UP1-UP2 : 업스트림포트
DP1-DP5 : 다운스트림포트 62 : USB 제어부
64 : 파워 스위칭부
[발명의 목적]
본 발명의 주목적은 디스플레이 장치에 USB 허브를 장착하여 컴퓨터의 주변장치들을 모니터장치에 접속할 수 있도록 하는 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 장치에 구현된 USB 허브에 접속된 컴퓨터의 주변장치들에 상기 디스플레이장치내에 있는 전원공급회로의 전원을 공급할 수 있도록 한 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이 장치에 구현된 USB 허브를 통하여 상기 장치에 내장된 스피커를 구동하도록 한 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 장치에 구현된 USB 허브를 통하여 상기 장치에 내장된 마이크를 구동하도록 한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이 장치에 구현된 다수개의 USB 허브를 이용하여 장치내에 내장된 스피커와 마이크를 동시에 구동하도록 한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 디스플레이 장치에 구현된 USB 허브를 통하여, 내장된 디스플레이 제어용 콘트롤러에, 컴퓨터에서 제공되는 디스플레이제어신호를 제공하도록하여 디스플레이가 제어되도록 한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모니터장치에서 정격범위를 초과한 이상전원이 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키는 방법을 제공하는 데 있다.
[산업상의 이용분야]
본 발명은 컴퓨터장치에 접속되는 디스플레이장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 내부에 설치된 전원공급장치에서 제공되는 전원을 USB 허브를 통하여 허브접속되는 주변기기로 선택적으로 공급할 수 있는 모니터장치와 이 모니터장치에서 정격범위를 초과한 이상전원이 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키는 전원공급제어방법에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그의 문제점]
제1도에 도시된 바와 같이, 일반적으로 퍼스널 컴퓨터장치(10)는 디스플레이장치로서 연계된 모니터(11)와, 키보드(12) 및 프린터(14) 또는 플로터를 구비할 수 있다. 이 컴퓨터장치(10)에 적용되는 모니터(11)는, 제2도에 도시된 바와 같이, 통상적인 접속수단으로서 D-Sub 또는 BNC 비디오케이블(15)을 통하여 컴퓨터(10)의 본체와 접속되어 있다. 상기 컴퓨터장치(10)는 이 케이블(15)을 통하여 모니터(11)로 비디오신호, 예를 들어 R(red).G(green).B(blue) 비디오신호와, 수평 및 수직동기신호 및 모니터구동에 필요한 제반정보신호를 제공한다. 또한 그 케이블(15)을 통하여 모니터(11)로부터 컴퓨터장치(10)로 모니터구동결과에 대응하는 제반정보신호가 제공된다.
상술한 설명에 있어서, 종래의 컴퓨터장치(10)에는 제1도에 도시된 바와 같이 키보드(10)와 모니터(11)이외에 프린터(14) 등의 기타 주변장치들이 연결될 경우에는, 그 컴퓨터장치(10)와 주변장치들간의 콘넥터의 접속이 복잡할 뿐만 아니라 그러한 종래의 컴퓨터장치에는 플러그플레이(plug and play)기능이 없기 때문에 주변장치들을 연결할 때 사용자가 많은 애로를 겪게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 많은 시도가 있었고, 그중 하나가 여러 퍼스널 컴퓨터의 제작사와 주변장치의 제작사들이 공동으로 주변장치의 접속에 대한 전기적인 통신규약(communication protocol)과 기계적인 콘넥터구조에 대한 표준화방식을 제안한 규칙, 즉 USB(universal serial bus)를 제정하게 되었다.
이러한 USB 시스템이 구현되어 있지 않은 종래의 모니터장치가 제2도외에도 제3도와 제4도에 도시되어 있다.
제3도는 일반적인 모니터회로의 블록도와 이 블록도에서 처리된 비디오신호 및 제어신호들을 입력하여 디스플레이되게 하는 CRT(cathode ray tube)를 보여주고 있다. 제3도에 있어서, 종래의 모니터회로는 크게 전원플러그로부터 전원을 공급받아 모니터회로에서 필요한 여러 레벨의 전압을 출력하고 또한 전원소모를 줄이기 위한 전원관리기능을 갖는 전원공급부(16), 비디오신호처리부(17), 수평 및 수직동기신호처리부(18), 주제어부로서의 모니터제어부(19) 및 CRT(20)로 구성되어 있다.
다시 제3도에 도시된 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)는 컴퓨터장치(10)와 접속된 D-Sub 또는 BNC 비디오케이블(15)을 통하여 입력되는 모니터구동용 정보들을 받아서 비디오신호처리에 필요한 제어신호(Cv1-Cvn), 즉 영상조정신호와 RGB 구동신호 및 RGB 컷오프조정신호들을 출력하고, 또한 상기 모니터구동정보들에 의거하여 스크린 및 포커스를 조정하는 제어신호(Cs1-Csm)들을 출력한다.
상기 비디오신호처리부(17)는 상기 모니터제어부(19)로부터 출력된 상기 제어신호(Cv1-Cvn)에 의거하여 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 R.G.B 비디오신호를 처리하여 CRT(20)의 전자총(미도시 됨)으로 제공되게 하여, 각 전자총으로부터 R.G.B 신호에 대응하는 비임을 조사하게 한다. 또한 상기 수평 및 수직동기신호처리부(18)는 상기 제어신호(Cs1-Csm)에 의거하여 상기 케이블(15)를 통하여 입력되는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 처리하여 상기 CRT(20)의 전자총에서 조사되는 빔을 편향시켜서 스크린 및 포커스를 제어한다.
또한 제4도에 도시된 바와 같이, 제3도에 도시된 모니터회로이외에 오디오신호를 출력하는 오디오출력부(23)와 음성신호를 받아서 전기적신호로 변환하는 음성신호입력부(26)를 더욱 포함하는 모니터(11)도 이미 공지되었다. 제4도에서 제3도에 도시된 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기하고 그의 설명은 생략한다.
즉, 제4도의 모니터(11)는 제3도의 모니터회로에 더욱 포함되어 있는 오디오출력부(23)는 모니터제어부(19)로부터 제공되는 오디오신호를 받아서 증폭하는 증폭부(21)와 이 증폭부(21)로부터 제공된 증폭된 오디오신호를 음성신호로 변환하는 스피커(22)로 구성되어 있고, 그리고 상기 음성신호변환부(26)는 입력되는 음성신호를 전기신호로 변환하는 마이크(25)와 그 전기신호를 예비적으로 증폭하고 마이크의 입력레벨을 조정하는 증폭 및 조정부(24)로 구성되어 있다.
이와 같이, 제3도 또는 제4도에 도시된 바와 같이 모니터에는 D-Sub 또는 BNC 비디오케이블(15)만이 구비되어 있어서 그 케이블을 통하여 비디오신호와 동기신호 및 제반 모니터구동용 정보가 컴퓨터로부터 모니터로 전달되는 구조로 되어 있다. 또한 주변장치들이 컴퓨터장치와 접속되기 때문에 통상적으로 컴퓨터장치에는 그 주변장치들과의 접속을 위한 많은 콘넥터가 구현되어 있어서, 그 주변장치들과의 접속시 복잡할 뿐만아니라 컴퓨터사용자가 접속할 때 애로사항이 많게 되는 문제점이 있었다.
특히, 컴퓨터사용자의 가시권영역에 위치하여야 하는 모니터로부터 다른 주변기기들을 접속할 수 있는 접속구조가 없기 때문에 플러그플레이 기능을 할 수 없게 되는 문제점도 있었다.
앞서 언급한 바와 같이, 종래에도 컴퓨터장치와 주변장치의 접속을 단일화하기 위하여 하나 또는 두 개의 USB 콘넥터가 구현되어 있는 컴퓨터장치가 있었다. 그러나, USB 케이블을 통해서 접속될 수 있는 주변장치들이, 예를 들어 키보드, 마우스, 조이스틱, 외부 오디오, 외부 마이크, 펜(pen), 프린터, 폰(phone), 시리얼 커뮤니케이션, 모니터등과 같이 많이 있다.
이와 같이 많은 주변장치들을 연결하기 위해서는 상기 컴퓨터장치에 그만큼의 수를 갖는 USB 콘넥터들이 집중적으로 접속되어야 하기 때문에 주변장치들과의 접속시 결국 복잡해지게 되는 문제점이 있었다.
[발명의 구성]
본 발명의 일특징에 의하면, 루트 허브를 구비한 컴퓨터장치와 접속되어서 정보를 디스플레이하도록 제어되고 그리고 전원공급부를 구비하는 디스플레이장치는, 상기 컴퓨터장치의 루트 허브와 접속되는 업스트림포트와 상기 컴퓨터장치로부터 제공되는 전원스위칭정보를 상기 업스트림포트를 통하여 받아서 상기 전원공급부에서 공급되는 전원을 선택적으로 출력하는 다운스트림포트를 갖는 USB 허브를 포함하는 구성을 갖는다.
이 디스플레이장치는 모니터장치이고, 상기 모니터장치는 외부로부터 제공되는 교류전원을 공급받아 상기 모니터장치에서 필요한 여러 레벨의 직류전압을 출력하는 전원공급부와 ; 상기 컴퓨터장치의 루트 허브와 접속된 업스트림포트를 통하여 입력되는 모니터구동용 정보들을 받아서 비디오신호처리에 필요한 제어신호와 상기 모니터구동용 정보들에 의거하여 스크린 및 포커스를 조정하는 제어신호들을 출력하는 모니터제어부와 ; 상기 모니터제어부로부터 출력된 상기 제어신호에 의거하여 상기 컴퓨터장치와 접속된 USB 케이블을 통하여 입력되는 R.G.B 비디로신호를 처리하여 상기 CRT의 전자총으로 제공되게 하여서 각 전자총으로부터 R.G.B 신호에 대응하는 비임을 조사하게 하는 비디오신호처리부와 ; 상기 제어신호에 의거하여 상기 USB 케이블을 통하여 입력되는 수직동기신호와 수평동기신호를 처리하여 상기 CRT의 전자총에서 조사되는 빔을 편향시켜서 스크린 및 포커스를 제어하는 수평수직동기신호처리부를 구비한다.
이 디스플레이장치에 있어서, 상기 전원공급부는 절전기능을 갖는 VESA의 DPMS방식에 따라 전원공급을 제어하는 방식을 채용하고, 구체적으로는 상기 전원공급제어방식은 대기, 일시정지 및 전력차단의 절전제어단계로 이루어져 있다.
이 디스플레이장치에 있어서, 상기 전원공급부는 여러 레벨의 직류전원중 +5V의 전원을 상기 USB 허브의 다운스트림포트의 전원으로 사용한다.
이 디스플레이장치에 있어서, 상기 USB 허브는 상기 컴퓨터장치의 루트 허브를 통하여 제공되는 정보에 의거하여 상응하는 제어동작을 실행하는 USB 제어부와 ; 이 USB 제어부에서 제공되는 제어신호에 따라 모니터장치내에 있는 전원공급부에서 제공되는 전원을 USB 디바이스들로 선택적으로 제공토록 하는 파워 스위칭부를 부가한다.
이 디스플레이장치에 있어서, 상기 USB 디바이스는 키보드와 오디오장치 및 프린터중 적어도 하나로 구성되어 있다.
이 장치에 있어서, 상기 모니터제어부와 상기 USB 제어부는 정보전달을 수행하기 위하여 I2C 또는 UART를 통하여 접속되어 있다.
이 장치에 있어서, 상기 USB 허브의 업스트림포트는 Vdd, data+, data-, 그리고 접지세그먼트로 구성되어 있다.
이 장치에 있어서, 상기 USB 제어부는 상기 컴퓨터장치로부터 제공되는 데이터를 업스트림포트를 통하여 입력하고 그리고 다운스트림포트로 중계해주는 구성을 갖는다.
이 장치에 있어서, 상기 USB 제어부는 상기 컴퓨터장치로부터 모니터장치를 제어하는 신호들을 저장하고 분석하여 그에 대한 정부를 상기 I2C 또는 UART의 통신프로토콜을 통하여 당시 상기 모니터제어부로 재전송하는 구성을 갖는다.
이 장치에 있어서, 상기 USB 제어부는 스피커를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 디코딩하는 수단과 ; 마이크를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 인코딩하는 수단을 내부에 부가하는 구성을 갖는다.
이 장치에 있어서, 상기 디코딩수단은 상기 디지탈정보를 아날로그신호로 변환하는 디지탈-아날로그 변환기를 구비하고, 그리고 상기 인코딩수단은 상기 아날로그음성신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그-디지탈 변환기를 포함한다.
이 장치에 있어서, 스피커를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 디코딩하는 수단과 ; 마이크를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 인코딩하는 수단을 부가한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 루트 허브를 구비한 컴퓨터장치와 접속되어서 정보를 디스플레이하도록 제어되고, 그리고 전원공급부와, 상기 컴퓨터장치의 루트 허브와 접속되는 업스트림포트와 상기 컴퓨터장치로부터 제공되는 전원스위칭정보를 상기 업스트림포트를 통하여 받아서 상기 전원공급부에서 공급되는 전원을 선택적으로 출력하는 다운스트림포트를 갖는 USB 허브를 구비한 디스플레이장치의 전원공급제어방법은, 상기 컴퓨터장치로부터 소정의 전원공급제어용 정보를 입력분석하여 전원스위칭제어신호를 출력하는 단계와 ; 상기 전원스위칭제어신호에 응답하여서 USB 허브의 다운스트림포트중 해당 포트를 지정하여 전원이 해당 포트를 통하여 USB 디바이스로 공급되게 하는 단계와 ; 상기 USB 디바이스로 공급되는 전원이 과전류한계값을 넘는지를 판별하는 단계와 ; 상기 공급전원이 과전류한계값을 넘을 경우에는 상기 공급전원이 과전류한계값을 초과하는 것을 나타내는 정보를 상기 컴퓨터장치로 제공하는 단계와 ; 상기 컴퓨터장치에서는 상기 USB 허브의 해당 다운스트림포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키는 단계를 포함한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면 제7도 내지 제13도에 의거하여 상세히 설명한다.
제7도를 참고하면, 본 발명의 신규한 디스플레이장치는 허브시스템을 구비하여 컴퓨터장치의 주변기기(즉, USB 디바이스)들을 모니터장치에 접속시킬 수 있도록 하고, 그리고 내부에 장착된 전원공급장치에서 공급되는 전원을 선택된 USB 디바이스로 제공되게 하는 구성을 갖는다.
USB 시스템은 호스트 컴퓨터와 넓은 범위의 동시 액세스가능한 주변장치들사이에서의 데이터 교환을 지원하는 케이블 버스로서, 크게 USB 상호접속부, USB 장치, USB 호스트로 구분되는 영역들에 의해 정의될 수 있다.
상기 USB 상호접속부는 USB 장치가 상기 호스트에 접속되어 통신하는 영역이고, 상기 USB 장치는 USB를 지정하는 부가적인 접속을 제공하는 USB 허브들이고, 시스템(USB 디바이스) 예를 들어 ISDN 접속, 디지탈 조이스틱 또는 스피커 등에의 접속능력을 제공하는 기능을 갖는다.
여기서, 허브는 USB를 통하여 상기 호스트로 추가 기능을 갖는 USB 디바이스(예를 들어, USB 키보드, USB 마우스, USB 프린터 또는 USB 통신장치등)를 상기 호스트에 전기적으로 연결시켜 주는 전자 장치를 말한다.
USB는 제5도에 도시된 바와 같이 4개의 전선(four wire cable)을 통하여 신호와 전원을 전달한다. 신호전송(signaling)에는 두 모드가 있는 데, 하나는 USB 풀 스피드 신호전송 비트율(USB full speed signaling bit rate) 모드로서 그 속도는 12Mbs이고, 다른 하나는 한계능력저속신호전송모드(limited capability low speed signaling mode)로서 그 속도는 1.5Mbs이다.
이론적으로는 제5도에 도시된 USB 케이블(30)을 통하여 접속될 수 있는 주변장치의 수는 127개이므로, 그 USB 케이블을 효과적으로 이용하기 위해서는 많은 수의 USB 확장 콘넥터가 필요하다. 상기 USB 케이블(30)은 제5도에 도시된 바와 같이 모두 4개의 라인, 즉 USB 전송신호를 전달하는 두 개의 라인(D+, D-)과 전원을 공급하기 위한 두 개의 라인(VBus, GND)으로 구성되어 있다. 이러한 USB 케이블을 확장하기 위하여 제안된 것이 USB 허브(hub)이다.
USB 허브는, 제6도에 도시된 바와 같이, 컴퓨터의 주변확장을 위해 하나의 업스트림포트(upstream port)를 통하여 입력되는 업스트림데이터를 받아서 다수의 다운스트림포트(downstream ports : Port#1-Port#7)를 통하여 중계(repeater)해 줄 뿐만아니라, 자체적인 콘트롤러에 의해서 다운스트림포트의 전원을 제어한다든지 통신속도(12Mbs 또는 1.5Mbs)를 제어한다.
여기서, 상기 업스트림포트는 상기 USB 허브를 통하여 상기 호스트에 연결되는 적어도 하나 이상의 USB 장치들과 상호 데이터 전송을 위하여 즉, 상기 호스트로 제공되거나 상기 호스트로부터 제공되는 데이터를 입출력하는 USB 허브에 구비된 포트이다. 그리고 상기 다운스트림포트는 상기 호스트로부터 제공되는 데이터를 상기 USB 허브를 통하여 상기 USB 장치로 제공하거나, 상기 USB 장치로부터 제공되는 데이터를 받아들이는 USB 허브에 구비된 포트를 칭한다.
상기 USB 허브를 사용하여 전원분배 및 전원관리를 할 수 있다. USB를 통한 전원분배는 USB를 통하여 상기 호스트에 의해서 공급되는 전원을 USB 장치들이 어떻게 소비하는가를 제어할 수 있고 그리고 전원관리는 USB 소프트웨어와 장치들이 호스트에 있는 전원관리시스템으로 어떻게 맞추는가를 제어할 수 있다.
구체적으로, 전원분배(power distribution)에 있어서, 각 USB 세그먼트는 케이블을 통한 한계전원을 공급한다. 호스트는 직접 접속되어 있는 USB 허브들에 의해 사용되는 전원을 공급한다. 또한 USB 허브는 자기 자신의 전원공급장치를 가질 수 있다. 전부 케이블을 통하여 제공되는 전원에 의존하는 USB 허브는 소위 버스-전원공급장치(bus-powered devices)라 칭한다. 대비적으로 교류전원을 갖고 있는 USB 허브는 자기-전원공급장치(self-powered device)라 칭한다. 허브는 또한 그에 접속된 USB 허브들을 위한 전원을 공급한다. 일반적으로는 USB 호스트는 USB 허브와는 별도의 전원관리시스템을 갖고 있다.
제7도에 도시된 바와 같이, 허브(40)는 두 개의 부분, 즉 허브 콘트롤러(44)와 허브 리피터(repeater : 42)로 구성되어 있다. 상기 허브 리피터(42)는 업스트림포트(46)와 다운스트림포트(48-1, 48-2, ..., 48-n)사이에 있는 프로토콜 제어스위치이다. 또한 그것은 리셋(reset)과 서스펜드(suspend)/리쥼(resume) 신호전송을 위한 하드웨어 지원장치를 갖는다. 상기 콘트롤러(44)는 상기 호스트로 또한 호스트로부터의 통신을 할 수 있도록 하는 인터페이스 레지스터를 제공한다.
제8도는 본 발명의 실시예에 따라 모니터환경에서 제7도의 허브(40)들을 사용하여 주변장치와의 접속능력을 제공하는 것을 일예로서 예시하고 있다. 제8도에서, 제1도의 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
제8도에 의하면, 컴퓨터장치(10)에는 일예로서 두 개의 루트 허브(root bub : RH1, RH2)가 구비되어 있다. 이들 루트 허브(RH1, RH2)는 상기 컴퓨터장치(10)의 USB 콘트롤러(미도시됨)에 직접 연결되는 USB 허브로서, 컴퓨터장치(10)로부터 분리된 다른 USB 허브의 업스트림포트와 상호 연결된다. 그중 하나의 루트 허브(RH2)는 USB 케이블을 통하여 USB 디바이스 컨넥터(DC1)가 구현된 전화기(51)와 접속되어 있다. 따라서, 상기 루트 허브(RH2)는 통신용 허브로서 사용된다. 또한, 다른 하나의 루트 허브(RH1)에는 모니터(11a)에 구현된 허브의 업스트림포트(upstream port : UP1)에 접속되어 있다.
상기 모니터(11a)에 구현된 허브는 자기 스스로가 전원을 공급하는 자기전원공급디바이스(self-powered device)로서, 이 허브에 접속된 USB 디바이스로 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제8도에 도시된 바와 같이, 상기 모니터(11a)의 허브의 다운스트림포트(DP1, DP2)에는 각각 USB 디바이스 컨넥터(DC1, DC3)를 통하여 오디오장치(23) 및 프린터(14)에 접속되어 있고, 그리고 상기 모니터(11a)의 허브의 다운스트림포트(DP3)는 키보드(12)에 구현되어 있는 허브의 업스트림포트(DP2)를 통하여 키보드(12)와 접속되어 있다.
상기 키보드(12)에 구현된 허브는 버스를 통하여 전원을 공급하는 버스전원공급디바이스(bus-powered device)로서, 전부 USB 케이블을 통하여 USB 디바이스들, 예를 들어 펜(52) 및 마우스(53) 등에 전원을 공급한다. 따라서 상기 키보드(12)는 그의 다운스트림포트(DP4, DP5)를 통하여 펜(52)의 USB 디바이스 컨넥터(DC5)와 마우스(53)의 USB 디바이스 컨넥터(DC5)에 각각 접속되어 있다.
상술한 구성에서, 본 발명의 실시예에 따른 모니터장치(11a)는 자체에서 전원을 공급하여 USB 디바이스로 제공하도록 하는 허브를 구비하고 있기 때문에, 컴퓨터시스템(10)의 주변장치들이 모니터장치에 직접 접속되어서 플러그플레이기능을 수행할 수 있다.
(제1실시예)
제9도는 본 발명의 제1실시예에 따른 모니터장치의 회로구성을 보여주고 있는 블록도로서, 제3도와 제8도에 도시된 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
다시 제9도를 참조하면, 본 발명의 모니터장치(11a)는 제3도에 도시된 종래의 모니터회로와 마찬가지로 크게 전원플러그로부터 전원을 공급받아 모니터회로에서 필요한 여러 레벨의 전압을 출력하고 또한 전원소모를 줄이기 위한 전원관리기능을 갖는 전원공급부(16), 비디오신호처리부(17), 수평 및 수직동기신호처리부(18), 주제어부로서의 모니터제어부(19) 및 CRT(20)로 구성되어 있다. 더욱이 본 발명의 모니터장치(11a)는 상술한 구성요소들 이외에도 허브시스템을 구비하고 있다.
제9도에 도시된 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)는 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 모니터구동용 정보들을 받아서 비디오신호처리에 필요한 제어신호(Cv1-Cvn), 즉 영상조정용 신호와 RGB 구동용 신호 및 RGB 컷오프조정용 신호들을 출력하고, 또한 상기 모니터구동용 정보들에 의거하여 스크린 및 포커스를 조정하는 제어신호(Cs1-Csm)들을 출력한다.
상기 비디오신호처리부(17)는 상기 모니터제어부(19)로부터 출력된 상기 제어신호(Cv1-Cvn)에 의거하여 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 R.G.B 비디오신호를 처리하여 CRT(20)의 전자총(미도시됨)으로 제공되게 하여, 각 전자총으로부터 R.G.B 신호에 대응하는 비임을 조사하게 한다. 또한 수평 및 수직동기신호처리부(18)는 상기 제어신호(Csl-Csm)에 의거하여 상기 케이블(15)를 통하여 입력되는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 처리하여 상기 CRT(20)의 전자총에서 조사되는 빔을 편향시켜서 스크린 및 포커스를 제어한다. 이 수평 및 수직동기신호처리부(18)는 이 기술분야에서 공지된 바와같이 수평위치(horiznotal position), 수평크기(horizontal size), 수직위치(vertical position), 수직크기(vertical size), 사이드 핀쿠션(side pincushion), 틸트(tilt), 핀 밸런스(pin balance), 상하부코너보정(top/bottom corner correction) 등을 제어하는 기능을 갖는다.
또한 본 발명의 모니터장치(11a)에 적용된 허브시스템은, 제9도에서 보여주고 있는 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)와의 정보전달을 수행하기 위하여 12C 또는 UART를 통하여 접속되어 있고 그리고 컴퓨터장치(10)의 루트 허브를 통하여 제공되는 정보에 의거하여 상응하는 제어동작을 실행하는 USB 제어부(62)와, 이 USB 제어부(62)에서 제공되는 제어신호에 따라 모니터장치(11a)내에 있는 전원공급부(16)에서 제공되는 전원을 USB 디바이스등로 선택적으로 제공토록 하는 파워 스위칭부(power switching section : 64) 및 입출력포트(UP1, DP1-DP3)로 구성되어 있다. 여기서, 입력포트(UP1)는 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브(RH1)로부터 제공되는 전원 및 정보를 입력하는 업스트림포트이고, 그리고 출력포트(DP1-DP3)는 키보드(12)와 오디오장치(23) 및 프린터(14) 등의 USB 디바이스에 전원을 공급 및 정보를 전달하는 다운스트림포트이다.
상기 전원공급부(16)는 효율적인 절전기능을 구비하여 VESA(video electronic standard association)의 DPMS(display power management system)방식에 따라 제어하는 방식을 채용하고 있다. 그 절전단계는 대기, 일시정지 및 전력차단의 3단계로 이루어져 있고, 모니터공급전원을 차단하게 되면, 전면의 전원표시등이 대기, 일시정지에 있어서는 약 0.5초, 전력차단에 있어서는 약 1초간격으로 깜빡인다. 절전기능의 단계에서는, 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 다시 사용하게 되면 자동으로 이전화면상태가 복구된다.
한편, 정상상태에서는 상기 전원공급부(16)는 모니터장치(11a)에 필요한 전원, 즉 +80V, +150V, +24V, +12V. +5V 등의 전원을 공급한다. 특히, +5V의 전원은 본 발명의 모니터장치(11a)에 구현된 허브시스템에 있어서 USB 다운스트림포트의 전원으로 사용되고 그리고 상기 USB 제어부(62)에서 제공되는 제어신호에 의해 스위칭된다.
또한 상기 허브의 업스트림포트(UP1)는, 제5도에 도시된 USB 케이블에서와 같이, Vdd, data+, data-, 접지(ground)세그먼트로 구성되어 있다.
한편, 상기 USB 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 데이터를 업스트림포트(UP1)를 통하여 입력하고 그리고 다운스트림포트(DP1-DP3)로 중계(repeater)해주는 기능을 갖는다. 또한 상기 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 모니터장치(11a)를 제어하는 신호들을 저장하고 분석하여 그에 대한 정보를 I2C 또는 UART의 통신프로토콜을 통하여 다시 상기 모니터제어부(19)로 재전송 한다.
제10도는 제9도의 모니터장치(11a)의 USB 제어부(62)에서 다수의 USB 디바이스들에 전원을 분배하고 그리고 분배되어 공급되는 전원이 정격범위를 초과하여 USB의 다운스트림포트를 통하여 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키는 동작을 보여주고 있는 플로우 챠트이다.
제10도에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 소정의 전원공급제어용 정보를 입력분석하여(단계 S10) 전원스위칭제어신호를 멀티플렉서(multiplexer)로 이루어진 파워 스위칭부(64)로 제공한다(단계 S11). 이때 상기 파워 스위칭부(64)는 모니터장치(11a)내 허브의 다운스트림포트(DP1-DP3)중 해당 포트를 지정하여(단계 S12)로 전원이 해당 포트를 통하여 실질적으로 공급되게 제어한다. 따라서, 상기 전원공급제어용 정보에 대응하는 USB 디바이스로 USB 전원을 공급한다. 또한 상기 파워 스위칭부(64)는, 상기 다운스트림포트(DP1-DP3)를 통하여 USB 디바이스로 공급되는 전원이 과전류한계값을 넘는지를 판별하여(단계 S13), 그에 대한 정보를 상기 USB 제어부(62)로 전달한다. 만일, 상기 공급전원이 과전류한계값을 넘을 경우에는, USB 제어부(62)에서는 상기 공급전원이 과전류한계값을 초과하는 것을 나타내는 정보를 컴퓨터장치(10)로 제공한다(단계 S14). 이때 상기 컴퓨터장치(10)에서는 모니터장치(11)에 구현된 허브의 해당 다운스트림포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키기 위한 정보를 상기 USB 제어부(62)로 제공한다(단계 S15와 S16).
이 실시예에서는, 허브시스템이 구현된 모니터장치(11a)는 상기 허브의 다운스트림포트를 통하여 컴퓨터장치(10)의 주변기기, 즉 키보드, 라이트 펜, 프린터 등을 접속할 수 있고, 내장된 허브시스템을 통하여 주변기기로의 전원공급을 제어할 수 있다.
(제2실시예)
제11도는 본 발명의 제1실시예에 따른 모니터장치의 회로구성을 보여주고 있는 블록도로서, 제9도에 도시된 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기하고 그의 설명을 생략한다.
다시 제11도를 참조하면, 본 발명의 모니터장치(11b)는 제9도에 도시된 제1실시예의 모니터장치와 마찬가지로 크게 전원플러그로부터 전원을 공급받아 모니터회로에서 필요한 여러 레벨의 전압을 출력하고 또한 전원소모를 줄이기 위한 전원관리기능을 갖는 전원공급부(16), 비디오신호처리부(17), 수평 및 수직동기신호처리부(18), 주제어부로서의 모니터제어부(19), CRT(20) 및 허브시스템을 구비하고 있다. 더욱이 본 발명의 모니터장치(11b)는 상기 제1실시예의 모니터장치(11a)의 구성외에 상기 USB 제어부(62)에 오디오 디코더(audio decoder : 70)를 통하여 스피커(72)가 접속되어 있고 그리고 오디오 인코더(audio encoder : 80)를 통하여 마이크(82)가 접속되어 있는 구성을 갖는다.
이 실시예에서는 제11도에 도시된 바와 같이 상기 오디오 디코더(70)인 디지탈-아날로그 컨버터(digital to analog converter)와 상기 오디오 인코더(80)인 아날로그-디지탈 컨버터(analog to digital converter)가 상기 USB 제어부(62)에 구현되어 있지 않은, 즉 외부에 구현되어 있는 것을 예시하고 있다.
제11도에 도시된 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)는 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 모니터구동용 정보들을 받아서 비디오신호처리에 필요한 제어신호(Cv1-Cvn), 즉 영상조정용 신호와 RGB 구동용 신호 및 RGB 컷오프조정용 신호들을 출력하고, 또한 상기 모니터구동용 정보들에 의거하여 스크린 및 포커스를 조정하는 제어신호(Cs1-Csm)들을 출력한다. 상기 비디오신호처리부(17)는 상기 모니터제어부(19)로부터 출력된 상기 제어신호(Cv1-Cvn)에 의거하여 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 R.G.B 비디오신호를 처리하여 CRT(20)의 전자총(미도시됨)으로 제공되게 하여, 각 전자총으로부터 R.G.B 신호에 대응하는 비임을 조사하게 한다. 또한 상기 수평 및 수직동기신호처리부(18)는 상기 제어신호(Cs1-Csm)에 의거하여 상기 케이블(15)를 통하여 입력되는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 처리하여 상기 CRT(20)의 전자총에서 조사되는 빔을 평향시켜서 스크린 및 포커스를 제어한다. 이 수평 및 수직동기신호처리부(18)는 이 기술분야에서 공지된 바와 같이 수평위치, 수평크기, 수직위치, 수직크기, 사이드 핀쿠션, 틸트, 핀 밸런스, 상하부코너보정등을 제어하는 기능을 갖는다.
또한 본 발명의 모니터장치(11b)에 적용된 허브시스템은, 제11도에서 보여주고 있는 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)와의 정보전달을 수행하기 위하여 I2C 또는 UART를 통하여 접속되어 있고 그리고 컴퓨터장치(10)의 루트 허브를 통하여 제공되는 정보에 의거하여 상응하는 제어동작을 실행하는 USB 제어부(62)와, 이 USB 제어부(62)에서 제공되는 제어신호에 따라 모니터장치(11b)내에 있는 전원공급부(16)에서 제공되는 전원을 USB 디바이스들로 선택적으로 제공토록 하는 파워 스위칭부(64) 및 입출력포트(UP1, DP1-DP3)로 구성되어 있다. 여기서, 입력포트(UP1)는 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브(RH1)로부터 제공되는 전원 및 정보를 입력하는 업스트림포트이고, 그리고 출력포트(DP1-DP3)는 USB 디바이스에 전원을 공급 및 정보를 전달하는 다운스트림포트이다.
한편, 상기 USB 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 데이터를 업스트림포트(UP1)를 통하여 입력하고 그리고 다운스트림포트(DP1-DP3)로 중계(repeater)해주는 기능을 갖는다. 또한 상기 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 모니터장치(11b)를 제어하는 신호들을 저장하고 분석하여 그에 대한 정보를 I2C 또는 UART의 통신프로토콜을 통하여 다시 상기 모니터장치(19)로 재전송한다.
또한 상기 USB 제어부(62)에서는 다운스트림포트( DP1-DP3)중 어느 하나에 접속되어 있는 오디오 시스템으로부터 제공되는 디지탈오디오 신호를 입력하여서 상기 오디오 디코더(70)로 제공하거나 또는 컴퓨터장치(10)로부터 업스트림포트(UP1)를 통하여 제공되는 디지탈오디오신호를 입력하여서 상기 오디오 디코더(70)를 제공한다. 이 오디오 디코더(70)는 해당 디지탈오디오신호를 아날로그신호로 변환하여서 스피커(72)로 전달한다.
상기 USB 제어부(62)에서는 또한 마이크(82)를 통하여 입력되는 음성신호를 오디오 인코더(80)를 통하여 받아서 다운스트림포트를 통하여 오디오시스템으로 제공되게 하거나 또는 업스트림포트를 통하여 컴퓨터장치(10)로 전달한다. 이 음성신호는 상기 마이크(82)에 의해 전기적인 아날로그신호로 변환되고, 그리고 이 아날로그신호는 다시 상기 오디오 인코더(80)에 의해서 디지탈신호로 변환된다.
이 실시예에서는, 제11도에 도시된 바와 같이, 스피커(72)와 마이크(82)가 모니터장치(11b)에 함께 구현되어 있는 것을 예시하고 있지만, 필요에 따라 스피커(72) 또는 마이크(82)가 택일적으로 모니터장치(11b)에 구현될 수 있다.
이 실시예에 따른 모니터장치(11b)의 USB 제어부(62)에서는 다수의 USB 디바이스들로 분배된 전원을 공급하고 그리고 전원공급시 정격범위를 초과한 이상전원이 USB의 다운스트림포트를 통하여 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원 제10도에 도시된 플로우 챠트에서 보여주고 있는 프로세스와 동일한 프로세스에 의거하여 차단시키기 때문에 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
(제3실시예)
제12도는 본 발명의 제3실시예에 따른 모니터장치의 회로구성을 보여주고 있는 블록도로서, 제11도에 도시된 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기하고 그의 설명을 생략한다.
다시 제12도를 참조하면, 본 발명의 모니터장치(11c)는 제11도에 도시된 제2실시예의 모니터장치에서 오디오 디코더(70a)와 오디오 인코더(80a)가 USB 제어부(62a)에 구현되어 있는 것을 제외하고는 제2실시예의 모니터장치와 실질적으로 동일하다.
예를 들어, 상기 모니터장치(11c)는 제12도에 도시된 바와 같이 전원플러그로부터 전원을 공급받아 모니터회로에서 필요한 여러 레벨의 전압을 출력하고 또한 전원소모를 줄이기 위한 전원관리기능을 갖는 전원공급부(16), 비디오신호처리부(17), 수평 및 수직동기신호처리부(18), 주제어부로서의 모니터제어부(19), CRT(20) 및 허브시스템을 구비하고 있다. 더욱이 본 발명의 모니터장치(11c)는 상기 USB 제어부(62a)내에 구현된 오디오 디코더(70a)를 통하여 스피커(72)가 접속되어 있고 그리고 상기 USB 제어부(62a)내에 구현된 오디오 인코더(80a)를 통하여 마이크(82)가 접속되어 있는 구성을 갖는다.
이 실시예에서는 제12도에 도시된 바와 같이 상기 오디오 디코더(70a)인 디지탈-아날로그 컨버터(digital to analog converter)와 상기 오디오 인코더(80a)인 아날로그-디지탈 컨버터(analog to digital converter)가 상기 USB 제어부(62a)에 구현되어 있는 것을 예시하고 있다.
제12도에 도시된 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)는 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 모니터구동용 정보들을 받아서 비디오신호처리에 필요한 제어신호(Cv1-Cvn), 즉 영상조정용 신호와 RGB 구동용 신호 및 RGB 컷오프조정용 신호들을 출력하고, 또한 상기 모니터구동용 정보들에 의거하여 스크린 및 포커스를 조정하는 제어신호(Cs1-Csm)들을 출력한다. 상기 비디오신호처리부(17)는 상기 모니터제어부(19)로부터 출력된 상기 제어신호(Cv1-Cvn)에 의거하여 컴퓨터장치(10)와 접속된 케이블(15)을 통하여 입력되는 R.G.B 비디오신호를 처리하여 CRT(20)의 전자총(미도시됨)으로 제공되게 하여, 각 전자총으로부터 R.G.B 신호에 대응하는 비임을 조사하게 한다. 또한 상기 수평 및 수직동기신호처리부(18)는 상기 제어신호(Cs1-Csm)에 의거하여 상기 케이블(15)를 통하여 입력되는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 처리하여 상기 CRT(20)의 전자총에서 조사되는 빔을 편향시켜서 스크린 및 포커스를 제어한다.
또한 본 발명의 모니터장치(11c)에 적용된 허브시스템은, 제12도에서 보여주고 있는 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)와의 정보전달을 수행하기 위하여 I2C 또는 UART를 통하여 접속되어 있고 그리고 컴퓨터장치(10)의 루트 허브를 통하여 제공되는 정보에 의거하여 상응하는 제어동작을 실행하는 USB 제어부(62a)와, 이 USB 제어부(62a)에서 제공되는 제어신호에 따라 모니터장치(11c)내에 있는 전원공급부(16)에서 제공되는 전원을 USB 디바이스들로 선택적으로 제공토록 하는 파워 스위칭부(64) 및 입출력포트(UP1, DP1-DP3)로 구성되어 있다. 여기서, 입력포트(UP1)는 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브(RH1)로부터 제공되는 전원 및 정보를 입력하는 업스트림포트이고, 그리고 출력포트(DP1-DP3)는 USB 디바이스에 전원을 공급 및 정보를 전달하는 다운스트림포트이다.
한편, 상기 USB 제어부(62a)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 데이터를 업스트림포트(UP1)를 통하여 입력하고 그리고 다운스트림포트(DP1-DP3)로 중계(repeater)해주는 기능을 갖는다. 또한 상기 제어부(62a)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 모니터장치(11c)를 제어하는 신호들을 저장하고 분석하여 그에 대한 정보를 I2C 또는 UART의 통신프로토콜을 통하여 다시 상기 모니터제어부(19)로 재전송한다.
또한 상기 USB 제어부(62a)에서는 다운스트림포트(DP1-DP3)중 어느 하나에 접속되어 있는 오디오 시스템으로부터 제공되는 디지탈오디오 신호를 입력하여서 상기 오디오 디코더(70a)로 제공하거나 또는 컴퓨터장치(10)로부터 업스트림포트(UP1)를 통하여 제공되는 디지탈오디오신호를 입력하여서 상기 오디오 디코더(70a)를 제공한다. 이 오디오 디코더(70a)는 해당 디지탈오디오신호를 아날로그신호로 변환하여서 스피커(72)로 전달한다.
상기 USB 제어부(62a)에서는 또한 마이크(82)를 통하여 입력되는 음성신호를 오디오 인코더(80a)를 통하여 받아서 다운스트림포트를 통하여 오디오시스템으로 제공되게 하거나 또는 업스트림포트를 통하여 컴퓨터장치(10)로 전달한다. 이 음성신호는 상기 마이크(82)에 의해 전기적인 아날로그신호로 번환되고, 그리고 이 아날로그신호는 다시 상기 오디오 인코더(80a)에 의해서 디지탈신호로 변환한다.
이 실시예에서도 제12도에 도시된 바와 같이, 스피커(72)와 마이크(82)가 모니터장치(11c)에 함께 구현되어 있는 것을 예시하고 있지만, 필요에 따라 스피커(72) 또는 마이크(82)가 택일적으로 모니터장치(11c)에 구현될 수 있다.
이 실시예에 따른 모니터장치(11c)의 USB 제어부(62)에서는 다수의 USB 디바이스들로 분배된 전원을 공급하고 그리고 전원공급시 정격범위를 초과한 이상전원이 USB의 다운스트림포트를 통하여 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원을 제10도에 도시된 플로우 차트에서 보여주고 있는 프로세스와 동일한 프로세스에 의거하여 차단시키기 때문에 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
(제4실시예)
제13도는 본 발명의 제4실시예에 따른 모니터장치의 회로구성을 보여주고 있는 블록도로서, 제9도에 도시된 구성부품과 동일한 기능을 갖는 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호를 병기하고 그의 설명을 생략한다.
다시 제13도를 참조하면, 본 발명의 모니터장치(11a)는 제9도에 도시된 제1실시예의 모니터장치에서 내장되어 있는 허브시스템의 허브포트(DP1)를 통하여 스피커장치(74)가 접속되어 있고 그리고 다른 허브포트(DP2)를 통하여 마이크장치(84)가 접속되어 있는 것을 예시하고 있다. 상기 스피커장치(74)는 상기 허브포트(DP1)에 접속되어 있는 USB 디바이스 컨넥터(DC6)와 오디오 디코더(70b) 및 스피커(72)를 구비하고 있고 그리고 상기 마이크장치(84)는 상기 허브포트(DP2)에 접속되어 있는 USB 디바이스 컨넥터(DC7)와 오디오 인코더(80b) 및 마이크(80)를 구비하고 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 모니터장치(11a)는 제13도에 도시된 바와 같이 전원플러그로부터 전원을 공급받아 모니터회로에서 필요한 여러 레벨의 전압을 출력하고 또한 전원소모를 줄이기 위한 전원관리기능을 갖는 전원공급부(16), 비디오신호처리부(17), 수평 및 수직동기신호처리부(18), 주제어부로서의 모니터제어부(19), CRT(20) 및 허브시스템을 구비하고 있다. 더욱이 본 발명의 모니터장치(11a)는 상기 USB 제어부(62)내에 구현된 오디오 디코더(70b)를 통하여 스피커(72)가 접속되어 있고 그리고 상기 USB 제어부(62)내에 구현된 오디오 인코더(80b)를 통하여 마이크(82)가 접속되어 있는 구성을 갖는다.
이 실시예에서는, 제13도에 도시된 바와 같이 상기 오디오 디코더(70b)인 디지탈-아날로그 컨버터(digital to analog converter)와 상기 오디오 인코더(80b)인 아날로그-디지탈 컨버터(analog to digital converter)가 상기 USB 제어부(62)에 구현되어 있는 것이 아니라 허브포트에 각각 접속되는 스피커장치(74)와 마이크장치(84)내에 구현되어 있는 것을 예시하고 있다.
또한 본 발명의 모니터장치(11a)에 적용된 허브시스템은, 제13도에서 보여주고 있는 바와 같이, 상기 모니터제어부(19)와의 정보전달을 수행하기 위하여 I2C 또는 UART를 통하여 접속되어 있고 그리고 컴퓨터장치(10)의 루트 허브를 통하여 제공되는 정보에 의거하여 상응하는 제어동작을 실행하는 USB 제어부(62)와, 이 USB 제어부(62)에서 제공되는 제어신호에 따라 모니터장치(11a)내에 있는 전원공급부(16)에서 제공되는 전원을 전원을 USB 디바이스들로 선택적으로 제공토록 하는 파워 스위칭부(64) 및 입출력포트(UP1, DP1-DP3)로 구성되어 있다. 여기서, 입력포트(UP1)는 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브(RH1)로부터 제공되는 전원 및 정보를 입력하는 업스트림포트이고, 그리고 출력포트(DP1-DP3)는 상기 스피커장치(74)와 마이크장치(84) 등의 USB 디바이스에 전원을 공급 및 정보를 전달하는 다운스트림포트이다.
한편, 상기 USB 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 데이터를 업스트림포트(UP1)를 통하여 입력하고 그리고 다운스트림포트(DP1-DP3)로 중계(repeater)해주는 기능을 갖는다. 또한 상기 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 모니터장치(11a)를 제어하는 신호들을 저장하고 분석하여 그에 대한 정보를 I2C 또는 UART의 통신프로토콜을 통하여 다시 상기 모니터제어부(19)로 재전송한다.
또한 상기 다운스트림포트(DP1-DP3)중 어느 하나에 접속되어 있는 스피커장치(74)는 상기 USB 제어부(62)로부터 제공되는 디지탈 음성신호를 USB 디바이스 컨넥터(DC6)을 통하여 입력하고 그리고 이 입력신호는 상기 오디오 디코더(70b)에 의해 아날로그 음성신호로 변환되며, 이 아날로그 음성신호는 스피커(72)를 통하여 전달된다. 상기 다운스트림포트(DP1-DP3)중 다른 하나에 접속되어 있는 마이크장치(84)는 마이크(82)로부터 제공되는 전기적 음성신호를 입력하여서 상기 오디오 인코더(80b)에 의해 디지탈신호로 변환되고, 이 디지탈신호는 USB 디바이스 컨넥터(DC7)를 통하여 상기 USB 제어부(62)로 제공된다.
이 실시예에서도, 제13도에 도시된 바와 같이, 스피커장치(74)와 마이크장치(84)가 모니터장치(11a)의 허브포트에 함께 접속되어 있는 것을 예시하고 있지만, 필요에 따라 스피커장치(74) 또는 마이크장치(84)가 택일적으로 모니터장치(11a)에 접속될 수 있다.
이 실시예에 따른 모니터장치(11a)의 USB 제어부(62)에서도 정격범위를 초과한 이상전원이 USB의 다운스트림포트를 통하여 USB 디바이스로 제공될 때 해당 포트를 통하여 공급되는 전원을 제10도에 도시된 플로우 챠트에서 보여주고 있는 프로세스와 동일한 프로세스에 의거하여 차단시킬 수 있기 때문에 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
[발명의 효과]
상술한 바와 같이 본 발명의 모니터장치에 의하면, 컴퓨터의 주변기기들을 통상적으로 컴퓨터사용자가 위치하고 있는 모니터장치의 전면 또는 후면에 설치된 허브포트를 통하여 접속할 수 있기 때문에, 사용자가 주변기기의 설치를 용이하게 할 수 있다. 또한 컴퓨터본체에 주변기기들이 집중적으로 접속되는 것에 의한 접속라인의 복잡성을 해소할 수 있다.

Claims (26)

  1. 루트 허브를 구비한 컴퓨터장치(10)와 접속되어서 정보를 디스플레이하도록 제어되고 그리고 전원공급부를 구비하는 디스플레이장치에 있어서, 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브와 접속되는 업스트림포트(UP1)와 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 전원스위칭정보를 상기 업스트림포트를 통하여 받아서 상기 전원공급부에서 공급되는 전원을 선택적으로 출력하는 다운스트림포트(DP1-DP3)를 갖는 USB 허브를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이장치는 모니터장치인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모니터장치는 외부로부터 제공되는 교류전원을 공급받아 상기 모니터장치에서 필요한 여러 레벨의 직류전압을 출력하는 전원공급부(16)와; 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브와 접속된 업스트림포트를 통하여 입력되는 모니터구동용 정보들을 받아서 비디오신호처리에 필요한 제어신호(Cv1-Cvn)와 상기 모니터구동용 정보들에 의거하여 스크린 및 포커스를 조정하는 제어신호(Cs1-Csm)들을 출력하는 모니터제어부(19)와 ; 상기 모니터제어부(19)로부터 출력된 상기 제어신호(Cv1-Cvn)에 의거하여 상기 컴퓨터장치(10)와 접속된 USB 케이블을 통하여 입력되는 R.G.B 비디오신호를 처리하여 상기 CRT(20)의 전자총으로 제공되게 하여서 각 전자총으로부터 R.G.B 신호에 대응하는 비임을 조사하게하는 비디오신호처리부(17)와 ; 상기 제어신호(Cs1-Csm)에 의거하여 상기 USB 케이블을 통하여 입력되는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 처리하여 상기 CRT(20)의 전자총에서 조사되는 빔을 평향시켜서 스크린 및 포커스를 제어하는 수평수직동기신호처리부(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전원공급부는 절전기능을 갖는 VESA의 DPMS방식에 따라 전원공급을 제어하는 방식을 채용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전원공급제어방식은 대기, 일시정지 및 전력차단의 절전제어단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 전원공급부(16)는 어려 레벨의 직류전원중 +5V의 전원을 상기 USB 허브의 다운스트림포트의 전원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 USB 허브는 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브를 통하여 제공되는 정보에 의거하여 상응하는 제어동작을 실행하는 USB 제어부(62)와 ; 이 USB 제어부(62)에서 제공되는 제어신호에 따라 모니터장치내에 있는 전원공급부(16)에서 제공되는 전원을 USB 디바이스들로 선택적으로 제공토록 하는 파워 스위칭부(64)를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 USB 디바이스는 키보드(12)와 오디오장치(23) 및 프린터(14)중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 모니터제어부(19)와 상기 USB 제어부(62)는 정보전달을 수행하기 위하여 I2C 또는 UART를 통하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 USB 허브의 업스트림포트는 Vdd, data+, data-, 그리고 접지(ground)세그먼트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 USB 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 데이터를 업스트림포트를 통하여 입력하고 그리고 다운스트림포트로 중계해주는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 USB 제어부(62)는 상기 컴퓨터장치(10)로부터 모니터장치를 제어하는 신호들을 저장하고 분석하여 그에 대한 정보를 상기 I2C 또는 UART의 통신프로토콜을 통하여 다시 상기 모니터제어부(19)로 재전송하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  13. 제7항에 있어서, 상기 USB 제어부(62)는 스피커(72)를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 디코딩하는 수단과 ; 마이크(82)를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 인코딩하는 수단을 내부에 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 디코딩수단은 상기 디지탈정보를 아날로그신호로 변환하는 디지탈-아날로그 변환기를 구비하고, 그리고 상기 인코딩수단은 상기 아날로그음성신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그-디지탈 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  15. 제7항에 있어서, 상기 디스플레이장치는 스피커(72)를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 디코딩하는 수단과 ; 마이크(82)를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 인코딩하는 수단을 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  16. 제7항에 있어서, 스피커(72)를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 디코딩하는 수단을 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  17. 제7 에 있어서, 마이크(82)를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 인코딩하는 수단을 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 디코딩수단은 상기 디지탈정보를 아날로그신호로 변환하는 디지탈-아날로그 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 인코딩수단은 상기 아날로그음성신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그-디지탈 변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  20. 제7항에 있어서, 상기 USB 제어부(62)의 다운스트림포트중 하나를 통하여 접속되는 스피커장치(74)를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 스피커장치(74)는 스피커(72)와 ; 상기 스피커(72)를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 아날로그신호로 변환하는 수단 및 상기 다운스트림포트에 접속되는 USB 디바이스 컨넥터(DC6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  22. 제7항에 있어서, 상기 USB 제어부(62)의 다운스트림포트중 다른 하나를 통하여 접속되는 마이크장치(84)를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 마이크장치(84)는 마이크(82)와 ; 이 마이크(82)를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 디지탈신호로 변환하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  24. 제7항에 있어서, 상기 USB 제어부(62)의 다운스트림포트중 하나를 통하여 접속되는 스피커장치(74)와 ; 상기 다운스트림포트중 다른 하나를 통하여 접속되는 마이크장치(84)를 부가하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 스피커장치(74)는 스피커(72)와 ; 상기 스피커(72)를 통하여 음성출력하는 디지탈정보를 아날로그신호로 변환하는 수단 및 상기 다운스트림포트에 접속되는 USB 디바이스 컨넥터(DC6)를 포함하고, 그리고 상기 마이크장치(84)는 마이크(82)와 ; 이 마이크(82)를 통하여 입력되는 아날로그음성신호를 디지탈신호로 변환하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  26. 루트 허브를 구비한 컴퓨터장치(10)와 접속되어서 정보를 디스플레이하도록 제어되고, 그리고 전원공급부와, 상기 컴퓨터장치(10)의 루트 허브와 접속되는 업스트림포트(UP1)와 상기 컴퓨터장치(10)로부터 제공되는 전원스위칭정보를 상기 업스트림포트를 통하여 받아서 상기 전원공급부에서 공급되는 전원을 선택적으로 출력하는 다운스트림포트(DP1-DP3)를 갖는 USB 허브를 구비한 디스플레이장치의 전원공급제어방법에 있어서, 상기 컴퓨터장치(10)로부터 소정의 정원공급제어용 정보를 입력분석하여 전원스위칭제어신호를 출력하는 단계와 ; 상기 전원스위칭제어신호에 응답하여서 USB 허브이 다운스트림포트(DP1-DP3)중 해당 포트를 지정하여 전원이 해당 포트를 통하여 USB 디바이스로 공급되게 하는 단계와 ; 상기 USB 디바이스로 공급되는 전원이 과전류한계값을 넘는지를 판별하는 단계와 ; 상기 공급전원이 과전류한계값을 넘을 경우에는 상기 공급전원이 과전류한계값을 초과하는 것을 나타내는 정보를 상기 컴퓨터장치(10)로 제공하는 단계와 ; 상기 컴퓨터장치(10)에서는 상기 USB 허브의 해당 다운스트림포트를 통하여 공급되는 전원을 차단시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원공급제어방법.
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