KR100342779B1

KR100342779B1 - 원격검침을 위한 무선 핸디 터미널의 보조전원 회로

Info

Publication number: KR100342779B1
Application number: KR1020000035111A
Authority: KR
Inventors: 고기봉
Original assignee: 박재훈; 서창전기통신 주식회사
Priority date: 2000-06-24
Filing date: 2000-06-24
Publication date: 2002-07-02
Also published as: KR20000063301A

Abstract

본 발명은 핸디 터미널의 램에 저장된 데이터를 보존하기 위한 보조전원회로에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 회로는 장탈착 가능한 배터리 팩의 주 배터리로부터 인가되는 전원에 의해 전압발생기가 램(DRAM)에 요구되는 전압을 공급할 수 있도록 된 핸디 터미널의 전원장치에 있어서, 상기 주 배터리의 전압이 정상이면 온되어 상기 주 배터리로부터 인가되는 전압을 상기 전압발생기에 제공하기 위한 제1 스위칭수단; 핸디 터미널의 시스템 보드에 설치되는 백업 배터리; 상기 주 배터리의 전압이 비정상이면 온되어 상기 백업 배터리의 출력을 상기 전압발생기에 제공하는 제2 스위칭수단; 및 주배터리전압이 정상이면 상기 제1 스위칭수단을 온, 제2 스위칭수단을 오프하여 주배터리 전원을 상기 전압발생기에 제공하게 하고, 상기 주 배터리의 전압을 감시하여 비정상 기준전압 이하이면 서스팬드모드로 동작함과 아울러 상기 제1 스위칭수단을 오프, 제2 스위칭수단을 온시켜 백업 배터리로 전원을 공급하며, 상기 주 배터리의 전압을 감시하여 정상 기준전압 이상이면 제1 스위칭수단을 온, 제2 스위칭수단을 오프시켜 주 배터리로 전원을 공급하게 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원격검침을 위한 무선 핸디 터미널의 보조전원 회로{ Auxiliary power circuit of a radio handy terminal for remote measuring }

본 발명은 무선을 이용한 원격 검침시스템의 핸디 터미널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핸디 터미널의 램에 저장된 데이터를 보존하기 위한 보조전원회로에 관한 것이다.

통상적으로, 각 가정에서 사용하는 전력량이나 가스량, 수돗물의 량은 전력량계나 가스미터, 수도미터 등을 통해 측정되고, 검침원이 해당 계량기의 지침을 읽어 월별 사용량을 산출한 후 사용요금을 청구한다. 이와 같이 검침원이 돌아다니면서 일일히 계량기의 지침을 읽어 기록할 경우에는 많은 인력과 시간이 필요하여 비용이 증가하는 문제점이 있다. 특히, 계량기가 눈으로 지침을 확인하기 어려운 곳에 위치하거나 방문시 고객이 부재중일 경우에는 계측이 어려워 다시 방문해야 하는 문제점이 있다.

이러한 검침의 어려움을 해결하고자 전화선을 이용한 원격검침 기술이 소개된 바 있으나 전화선 이용에 따른 통신비용 및 부가 설비를 위한 비용 등으로 실용화되지 못하였다.

한편, 한전에서는 전력량 계측을 위해서 검침원이 손에 들고 다니면서 지침값을 입력할 수 있도록 하는 검침시스템을 도입하여 사용하고 있다. 즉, 핸디 터미널과 크레이들, 컴퓨터로 이루어진 원격검침시스템에서 검침원은 핸디 터미널을 들고 다니면서 각 가정을 방문하여 전력량계의 지침값을 눈으로 확인하여 입력하거나무선으로 입력한 후 검침이 완료되면 핸디 터미널을 크레이들에 올려 놓아 충전을 함과 아울러 검침한 데이터를 PC로 전송하여 검침 데이터를 컴퓨터에서 처리할 수 있도록 하였다.

그런데 이와 같은 원격검침시스템에서 핸디 터미널은 휴대를 용이하게 하기 위하여 배터리 팩의 전원을 사용하고, 검침한 데이터는 램과 플래시 메모리에 저장하였다. 따라서 충격에 의해 배터리 팩의 접촉이 불량하거나 배터리 전원이 모두 소모되면 램(RAM)에 저장된 데이터들이 지워져 주요한 데이터를 손실하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 휘발성 메모리의 전원에 보조전원을 연결하여 배터리 팩에 이상이 발생하더라도 메모리의 데이터를 보호할 수 있게 하는 핸디터미널의 보조전원회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 원격 검침시스템의 구성을 도시한 예,

도 2는 본 발명이 적용되는 핸디 터미널의 구성을 도시한 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 무선 핸디 터미널의 보조전원회로를 도시한 회로도,

도 4는 본 발명에 따른 보조전원의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110: 핸디터미널 202: RF모듈

206: LCD모듈 208: DRAM

210: 플래시 메모리 212: BIOS ROM

214: 제2 코프로세서 216: 실시간클럭(RTC)

218: 키보드 220: 메인 프로세서

222: 직렬 I/O 224: 제1 코프로세서

226: 전원공급기 230: 배터리 팩

302: 백업 배터리

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회로는, 장탈착 가능한 배터리 팩의 주 배터리로부터 인가되는 전원에 의해 전압발생기가 램(DRAM)에 요구되는 전압을 공급할 수 있도록 된 핸디 터미널의 전원장치에 있어서, 상기 주 배터리의 전압이 정상이면 온되어 상기 주 배터리로부터 인가되는 전압을 상기 전압발생기에 제공하기 위한 제1 스위칭수단; 핸디 터미널의 시스템 보드에 설치되는 백업 배터리; 상기 주 배터리의 전압이 비정상이면 온되어 상기 백업 배터리의 출력을 상기 전압발생기에 제공하는 제2 스위칭수단; 및 주배터리 전압이 정상이면 상기 제1 스위칭수단을 온, 제2 스위칭수단을 오프하여 주배터리 전원을 상기 전압발생기에 제공하게 하고, 상기 주 배터리의 전압을 감시하여 비정상 기준전압 이하이면 서스팬드모드로 동작함과 아울러 상기 제1 스위칭수단을 오프, 제2 스위칭수단을 온시켜 백업 배터리로 전원을 공급하며, 상기 주 배터리의 전압을 감시하여 정상 기준전압 이상이면 제1 스위칭수단을 온, 제2 스위칭수단을 오프시켜 주 배터리로 전원을 공급하게 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 원격 검침시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 원격 검침 시스템은 전력량이나 가스사용량, 수돗물 사용량을 무선으로 검출할 수 있는데, 이를 위하여 전력량계(102), 가스미터(104), 수도미터(106)는 측정된 값을 무선으로 전송할 수 있는 기능을 구비해야 한다. 예컨대, 본 발명에 사용되는 전력량계는 도 2에 도시된 바와 같이, 전력량을 검출하기 위한 통상의 전력량계(202)와, 전력량계의 계량값을 감지하기 위한 센싱부(204), 전원부(206), 무선전송장치(208), 제어부(210), 저장부(212), 발진부(214), 리셋부(216), 표시부(218)를 구비하여 전력 사용량을 검출하여 디지털 데이터 형태로저장하고 있다가 검침장비로부터 요구신호를 수신하면 검침된 데이터와 고유번호를 무선으로 전송한다. 이러한 계량기들은 사용자들의 각 가정이나 회사 등에 고정적으로 설치되어 있다.

핸디 터미널(110)은 검침원이 들고 다니면서 사용량을 측정하기 위한 장치로서, 종래에는 사용자가 계량기의 지침값을 눈으로 읽어 입력하였으나 본 발명에 따른 핸드 터미널(110)은 무선으로 계량기의 계측 데이터를 전송받아 자동으로 저장한다. 이와 같이 저장된 데이터는 검침원이 지점으로 돌아와 크레이들(120)에 얹어 PC(130)로 전달하고, 네트웍(140)을 통해 원격검침 호스트 시스템(150)에 전송하도록 되어 있다.

크레이들(120)과 도킹유니트(122)는 핸디 터미널(110)을 올려놓을 수 있는 장치로서, 핸디 터미널(110)에 장탈 가능한 배터리를 충전함과 아울러 핸디 터미널(110)에 저장된 데이터를 PC(130)로 전송하기 위한 통신 경로를 제공한다. 특히, 도킹 유니트(122)는 크레이들(120)과 동일하나 한꺼번에 다수의 핸디 터미널을 올려 놓을 수 있도록 수용 능력을 확장한 것이다.

PC(130)는 검침을 위한 응용 프로그램을 수행하여 각 검침원이 핸디 터미널(110)을 통해 수집해온 데이터들을 가공하여 자체적으로 처리함과 아울러 검침 데이터를 네트웍(140)을 통해 중앙에 있는 원격검침 호스트시스템(150)에 전달한다. 원격검침 호스트시스템(150)은 전체 원격 검침 데이터를 수집하여 각 사용자별로 검침량에 따라 요금을 산출하고, 전체 시스템을 관리한다.

도 2는 본 발명에 따른 핸디 터미널의 구성을 도시한 블럭도로서, 핸디 터미널은 RF모듈(202)과 직렬포트(204), LCD모듈(206), DRAM(208), 플래시 메모리(210), BIOS ROM(212), 제2 코프로세서(PIC2:214), 실시간클럭(RTC:216), 키보드(218), 직렬I/O(222), 제1 코프로세서(PIC1:224), 전원공급기(226), 배터리 팩(230)으로 구성된다. 통상, 백터리 팩(230)은 핸디 터미널과 분리 가능한 구조로 되어 있으며, 장착된 상태에서 크레이들에 올려 놓을 때 핸디 터미널과 통신 경로를 제공한다.

도 2를 참조하면, RF모듈(202)은 계량기들(102, 104, 106)과 무선으로 송수신하여 계량을 요구하는 명령을 전송함과 아울러 계량기로부터 측정된 값을 입력받아 복조 및 디코딩한 후 MCU(220)에 전달한다. 즉, RF모듈(202)은 MCU(220)의 데이터를 변조한 후 무선으로 송신하고 수신된 무선신호를 복조하여 디코딩된 데이터를 MCU(220)로 제공한다.

직렬포트(204)는 RS-232C를 위한 외부 통신 포트이고, DRAM(208)은 본 발명에 따른 동작중 데이터를 일시 저장하거나 프로그램을 저장하기 위한 메모리이고, 플래시 메모리(210)는 응용 프로그램과 같은 주요 프로그램을 저장하기 위한 비휘발성 메모리이며, BIOS ROM(212)은 DOS 운영체제를 위한 입출력 프로그램을 저장하고 있다. 제2 코프로세서(PIC2:214)는 일종의 보조 CPU로서 핸디터미널 래치시 리셋과 관련된 동작을 수행하고, RTC(216)는 정확한 시간과 클럭을 발생하여 제공한다.

키보드(218)는 핸디터미널을 조작하기 위한 키 입력부로서 숫자키와 기능키, 핫키 등을 포함하고 있고, 제1 코프로세서(PIC1:224)는 직렬 I/O(222)를 통해 메인프로세서(220)와 접속된다. 그리고 배터리 팩(230)은 핸디 터미널 본체에 장탈착할 수 있으며, RS232C방식과 I²C방식으로 연결되어 크레이들과의 통신 경로를 제공한다.

전원공급기(226)는 배터리 팩(230)이나 크레이들로부터 전원을 입력받아 안정된 전원을 핸디 터미널의 각부에 제공한다. 크레이들로부터 시스템으로 입력되는 전원은 5.3V로서 다이오드를 통해 입력되고, 배터리 팩의 주 배터리는 정상상태에서 3.6V DC 전압을 출력한다. 전원공급기(226)는 배터리팩의 3.6V DC 전원을 입력받아 전압안정화 회로에서 바이오스 롬과 RF 콘트롤러용 DC 5V와 CPU I/O 및 LCD, DRAM용 DC 3.3V, CPU 코어용 전원 DC 2.9V를 공급한다.

메인 프로세서(220)는 소정의 검침 절차를 수행하여 RF모듈(202)로부터 수신된 검침 데이터를 메모리에 저장하고, RS-232C선로를 통해 PC로부터 검침관련 데이터를 다운로드함과 아울러 검침 파일을 PC로 전송한다.

도 3은 본 발명에 따른 무선 핸디 터미널의 보조전원회로를 도시한 회로도고, 도 4는 본 발명에 따른 보조전원의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 3을 참조하면 크레이들(120)에 연결될 경우에는 크레이들(120)로부터 5.3V DC 전원이 다이오드를 통해 입력된다. 배터리의 충전 전압은 제1 FET(Q1)을 통해 시스템 전원(Vsys)으로 제공되고, 제2FET(Q2)를 통해 3.3V 발생부로 전달된다. 백업 배터리의 출력전압은 제3 FET(Q3)를 통해 3.3V 발생부로 전달된다. 그리고 제2 FET(Q2)는 제4 FET(Q4)의 출력에 따라 온/오프되고, 제3 FET(Q3)는 제5FET(Q5)의 출력에 따라 온/오프되며 제5 FET(Q5)는 프로세서(220)의 백업 배터리 전환 출력에 따라 온/오프된다.

핸디 터미널(110)이 크레이들(120) 위에 올려 놓여진 경우에는 제1 FET(Q1)이 오프되어 크레이들(120)로부터 제공되는 전압이 Vsys단에 제공되고, 배터리는 5.3V 입력에 의해 충전된다. 그리고 핸디 터미널의 제2 FET(Q2)가 온되어 크레이들로부터 입력된 5.3V가 3.3V 발생부로 제공되어 3.3V가 각 부 및 DRAM에 인가된다.

핸디 터미널(110)이 크레이들(120)로부터 분리되면 배터리 팩의 주 배터리에 의해 동작하게 되는데, 배터리 전압(Vbat)이 정상일 경우에 제1 FET(Q1)가 온되어 배터리의 전압이 Vsys단으로 인가되고, 제2 FET(Q2)가 온되어 배터리로부터 인가되는 전압이 3.3V 발생부로 제공되어 3.3V가 각 부 및 DRAM에 인가된다. 이때 핸디 터미널의 프로세서(220)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하드웨어 리셋시 백업 배터리 전환핀에 하이를 출력하여 제5 FET(Q5)를 오프시키고, 이에 따라 제3 FET(Q3)가 오프되고 제4 FET(Q4)와 제2 FET(Q2)가 온된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 전압을 모니터링하다가 배터리 전압(Vbat)이 3.0V 이하가 되면 프로세서(220)는 서스팬드 모드로 전환되고, 제5 FET(Q5)의 소스단이 로우가 되어 제5 FET(Q5)가 온되고, 이에 따라 제2 FET(Q2)와 제4 FET(Q4)가 오프되어 3.3V 발생부로 전달되는 Vsys전원을 차단하고, 제3 FET(Q3)가 온되어 백업 배터리(302)로부터의 전원이 3.3V 발생부로 제공된다. 따라서 배터리 팩 접촉이 불량해 배터리 전압이 낮아지더라도 백업 배터리(302)에 의해 램에 인가되는 전원이 계속 제공되어 램의 데이터가 손실되는 것을 방지할 수 있다.

배터리전압을 모니터링하다가 배터리 전압이 3.6V 이상이 되면 시스템 웨이크업하여 정상으로 동작하고, 백업 배터리로부터 인가되는 전원을 차단하고, 다시 배터팩의 주 배터리로부터 전원을 인가받아 각 부에 필요한 전원을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 시스템보드상에 백업 배터리를 설치한 후 주 배터리의 전압을 감시하다가 주배터리의 전압이 일정치 이하가 되면 배터리로부터 인가되는 전원을 차단한 후 백업 배터리의 전원을 메모리에 인가함으로써 배터리 팩의 접촉불량이나 주배터리의 소모에 의해 휘발성 메모리에 저장된 데이터가 손실되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

장탈착 가능한 배터리 팩의 주 배터리로부터 인가되는 전원에 의해 전압발생기가 램(DRAM)에 요구되는 전압을 공급할 수 있도록 된 핸디 터미널의 전원장치에 있어서,

상기 주 배터리의 전압이 정상이면 온되어 상기 주 배터리로부터 인가되는 전압을 상기 전압발생기에 제공하기 위한 제1 스위칭수단;

핸디 터미널의 시스템 보드에 설치되는 백업 배터리;

상기 주 배터리의 전압이 비정상이면 온되어 상기 백업 배터리의 출력을 상기 전압발생기에 제공하는 제2 스위칭수단; 및

주배터리전압이 정상이면 상기 제1 스위칭수단을 온, 제2 스위칭수단을 오프하여 주배터리 전원을 상기 전압발생기에 제공하게 하고, 상기 주 배터리의 전압을 감시하여 비정상 기준전압 이하이면 서스팬드모드로 동작함과 아울러 상기 제1 스위칭수단을 오프, 제2 스위칭수단을 온시켜 백업 배터리로 전원을 공급하며, 상기 주 배터리의 전압을 감시하여 정상 기준전압 이상이면 제1 스위칭수단을 온, 제2 스위칭수단을 오프시켜 주 배터리로 전원을 공급하게 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격검침을 위한 무선 핸디 터미널의 보조전원 회로.