KR100544181B1 - 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치에 관한 것으로, 기기의 외부에 장착된 외장 전지 및 상기 기기의 내부에 장착된 내장 전지의 전압을 비교하여 상기 외장 및 내장 전지의 잔존 용량을 검출하는 검출수단, 상기 기기의 동작 모드 상태, 상기 검출수단에서 검출된 상기 외장 및 내장 전지의 잔존 용량을 근거로 제1 긴급상황 또는 제2 긴급상황 신호를 출력하는 판단수단, 상기 판단수단에서 출력되는 제1 긴급상황 또는 제2 긴급상황 신호가 수신되면, 작업 중인 데이터를 백업한 후 상기 기기의 동작 모드를 저 전력 모드로 전환하는 제어수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 내장 전지 및 외장 전지를 동시에 사용할 수 있는 휴대용 정보 단말기에서 전지의 변동이나 부족으로 인해 발생할 수 있는 시스템 오류를 방지항 사용자의 데이터가 저장된 메모리를 보호할 수 있는 효과를 창출한다.

Description

휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치{Apparatus for controlling power of portable information terminal}

도 1은 전원 제어를 위한 메인 시스템도 이다.

도 2는 도 1 중 전원부의 상세도 이다.

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 4는 도 3 중 판단부의 판단 결과를 설명하는 테이블이다.

본 발명은 전원 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내장 전지 및 외장 전지를 동시에 사용할 수 있는 휴대용 정보 단말기에서 전지 용량이나 전압이 일정량 이하가 되면 데이터 백업 모드로 진입하여 전지의 변동이나 부족으로 인해 단말기가 오동작을 일으켜 메모리에 저장된 정보가 지워지는 문제가 발생되지 않도록 하기 위한 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치에 관한 것이다.

종래의 휴대용 정보 단말기의 전원은 ① 교체 가능한 외장형 전지 및 교체 시 메모리 백업을 유지하는 내장형 백업 전지 ② 교체 불가능한 내장형 전지로 구 성되어 있다.

제품 추세가 슬림형으로 발전함에 따라 ①번 타입에서 ②번 타입으로 바뀌어 가고 있는 추세이다. 그러나, ②번 타입의 휴대용 정보 단말기들의 사용 시간은 내장형 전지의 Life time에 의해 결정된다. 즉, 내장형 전지를 다 소모하게 되면, AC/DC 어댑터가 없을 경우에는 더 이상 구동시키지 못하게 된다. 더욱이 내장형 전지에 의해서도 동작되고, 외정형 전지에 의해서도 동작되는 휴대용 정보 단말기는 현재까지 나와 있지 않다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 내장 전지 및 외장 전지를 동시에 사용할 수 있는 휴대용 정보 단말기에서 전지 용량이나 전압이 일정량 이하가 되면 데이터 백업 모드로 진입하여 전지의 변동이나 부족으로 인해 단말기가 오동작을 일으켜 메모리에 저장된 정보가 지워지는 문제가 발생되지 않도록 하기 위한 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치는 기기의 외부에 장착된 외장 전지 및 상기 기기의 내부에 장착된 내장 전지의 전압을 비교하여 상기 외장 및 내장 전지의 잔존 용량을 검출하는 검출수단; 상기 기기의 동작 모드 상태, 상기 검출수단에서 검출된 상기 외장 및 내장 전지의 잔존 용량을 근거로 제1 긴급상황 또는 제2 긴급상황 신호를 출력하는 판단수단; 및 상기 판단수단에서 출력되는 제1 긴급상황 또는 제2 긴급상황 신호가 수신되면, 작업 중인 데이터를 백업한 후 상기 기기의 동작 모드를 저 전력 모드로 전환하는 제어수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 판단수단에서의 동작 모드 상태는 상기 기기가 고 전력으로 동작되는 고 전력 모드 또는 저 전력으로 동작되는 저 전력 모드를 판별할 수 있는 상태인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 판단수단은 상기 기기로부터 상기 전지가 이탈된 경우 제1 긴급상황 신호를, 상기 전지의 용량이 일정량 이하로 떨어지는 경우 제2 긴급상황 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 내장 전지의 잔존 용량이 일정 값 이하인 상태에서 상기 외장 전지로 동작 중인 기기로부터 상기 외장 전지를 이탈시키는 경우 제1 긴급상황 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 내장 전지의 잔존 용량이 일정 값 이하인 상태에서 상기 외장 전지에 의해 구동중인 상기 기기의 외장 전지 용량이 일정 값 이하인 경우, 또는 상기 외장 전지가 없거나 용량이 일정 값 이하인 상태에서 상기 내장 전지에 의해 구동중인 상기 기기의 내장 전지 용량이 일정 값 이하인 경우 제2 긴급상황 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 전원 제어를 위한 메인 시스템도로서, CPU(100), ROM(101), RAM(102), 디스플레이부(103), LCD 제어부(104), 입력부(105), AUDIO 처리부(106), 전원부(107)로 구성된다.

도 2는 도 1 중 전원부의 상세도로서, 내장 배터리(107-1), 외장 배터리(107-2), 충전부(107-3), 배터리 관리부(107-4)로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 정보 단말기의 전원 제어 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 용량 검출부(107-41) 및 판단부(107-42)로 구성된다.

도 4는 도 3 중 판단부의 판단 결과를 설명하는 테이블이다.

이어서, 도 1∼도 4를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

휴대용 정보 단말기는 사용하는 모드에 따라 고 전력이 소비되는 노말 모드 및 저 전력을 소비하는 슬립 모드로 나눌 수 있다. 노말 모드는 사용자가 휴대용 정보 단말기를 사용하여 편집(Editing)하거나, 웹 서핑을 하거나, PIM(Personal Information Management)을 구동하는 등의 일반적으로 동작하는 모드라 할 수 있다. 슬립 모드는 오직 RTC(Real Time Clock) 및 RAM(202)에 저장된 데이터만을 유지하는 모드로서, 휴대용 정보 단말기를 사용하지 않을 경우에는 슬립 모드로 진입하게 된다.

휴대용 정보 단말기의 전체 시스템도가 도 1에 구성되어 있다. CPU(100)는 프로그램에 의해 전체 시스템을 제어한다. ROM(101)은 CPU(100)에서 수행되는 프로그램 및 폰트(Font) 등을 저장한다. RAM(102)은 CPU(200)에서 프로그램 수행 시에 필요한 데이터 및 사용자 데이터를 저장한다. 디스플레이부(103)는 LCD 등으로 구성되어 노말 모드에서 구현되는 전반적인 그래픽 내용을 디스플레이하고, 슬립 모드에서는 스크린 세이버와 같은 그래픽을 디스플레이 한다. LCD 제어부(104)는 LCD로 구성된 디스플레이부(103)의 디스플레이 동작을 제어한다. 입력부(105)는 사용자에 의해 명령 신호를 입력하는 부분으로, TSP(Touch Screen Panel), 버튼, 키보드 등으로 구성된다. 오디오 처리부(106)는 시스템 동작 시에 발생하는 오디오 신호를 처리하여 출력한다. 전원부(107)는 시스템을 동작시키기 위한 전원을 공급한다.

도 2는 도 1중 전원부(107)의 상세도로서, 내장 배터리(107-1)는 휴대용 정보 단말기의 내부에 장착되어 시스템에 전원을 공급한다. 외장 배터리(107-2)는 휴대용 정보 단말기의 외부에 장착되어 시스템에 전원을 공급한다. 충전부(107-3)는 AC/DC 어댑터로 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)를 충전시킨다. 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 전원 경로가 차단된 경우, 충전부(107-3)의 전원은 메인 시스템 구동 전원으로 사용된다. 배터리 관리부(107-4)는 시스템 모드에 따라 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 전원 용량을 검출하여 긴급 상황을 판단하여 CPU(100)에 전송하고, CPU(100)는 긴급 상황에 따라 작업 중인 데이터를 백업하게 된다.

도 3은 배터리 관리부(107-4)의 상세도로서, 용량 검출부(107-41) 및 판단부(107-42)로 구성되며, 본 발명의 핵심 부분이다.

용량 검출부(107-41)는 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 잔존 용량을 검출하는 부분으로, ADC(Analog to Digital Converter)(미도시) 등이나 전압 비교기(미도시)를 이용하여 구현할 수 있다. 본 발명에서는 2개의 전압 비교기를 이용하여 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 잔존 용량을 검출하였으나, 전압 비교기의 수는 유동적이다.

제1 비교기는 기준 전압을 3.6V로 설정하고, 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)와 기준 전압(3.6V)을 비교하여 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 비교 결과 값 A1, A2를 각각 출력한다. 제2 비교기는 기준 전압을 3.5V로 설정하고, 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)와 기준 전압(3.5V)을 비교하여 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 비교 결과 값 B1, B2를 각각 출력한다.

제1 및 제2 전압 비교기를 사용하여 현재 배터리의 레인지를 검출하며, 검출된 전압 값이나 레이지는 판단부(107-42)로 전송된다. 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)는 시스템 모드에 따라 전압 값이 바뀌는 특성을 갖고 있으며, 다음과 같이 전압이 검출된다.

시스템 모드 : 고 전력을 소비하는 노말 모드

High : 3.6V 이상

Very Low : 3.5V 이하 (이 경우 시스템은 슬립 모드로 진입해야 한다)

시스템 모드 : 저 전력을 소비하는 슬립 모드

Good : 3.6V 이상

Not Good : 3.6V 이하

제1 및 제2 비교기에서 출력되는 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)의 비교값 A1,A2,B1,B2은 표 1과 같다.

[표 1]

내장 배터리(107-1)

배터리 레인지	A1	A2
3.6V 이상	H	H
3.6∼3.5V	L	H
3.5V 이하	L	L

외장 배터리(107-2)

배터리 레인지	A1	A2
3.6V 이상	H	H
3.6∼3.5V	L	H
3.5V 이하	L	L

용량 검출부(107-41)는 또한 시스템이 충전부(107-3)에 연결되었는지 검출하여 그 결과를 판단부(107-42)로 출력한다.

판단부(107-42)는 용량 검출부(107-41)의 출력값과 시스템의 동작 모드 상태에 따라 제1 긴급상황(Emergency) 신호인 Battery_fault 또는 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호를 발생하여 CPU(100)로 전송한다.

판단부(107-42)는 전원 소스가 갑자기 없어지는 경우에 제1 긴급상황 신호인 Battery_fault 신호를 CPU(100)로 출력한다.

제1 긴급 상황이 발생하는 경우는 다음과 같다.

1. 내장 배터리(107-1)의 전원이 거의 없는 상황에서 어댑터를 이용하여 노말 모드로 동작하다가 갑자기 어댑터를 뺄 경우

2. 내장 배터리(107-1)의 전원이 거의 없는 상황에서 외장 배터리(107-2)를 이용하여 노말 모드로 동작하다가 갑자기 외장 배터리(107-2)를 뺄 경우

전원 소스가 없어지는 경우에는 제1의 우선 순위가 할당된다.

제1 긴급상황 신호인 Battery_fault 신호를 수신한 CPU(100)는 RAM(102)의 데이터를 보존하도록 하는 Self-refresh를 수행하고, 휴대용 정보 단말기를 바로 슬립 모드로 진입시킨다. 제1 긴급 상황에서 슬립 모드로 진입하면, 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 되지 않는다.

판단부(107-42)는 전원이 거의 소모되어 휴대용 정보 단말기를 더 이상 노말 모드로 동작시키기 위험할 경우에 제2 긴급 상황 신호인 Power_fail 신호를CPU(100)로 출력한다.

제2 긴급 상황이 발생하는 경우는 다음과 같다.

1. 노말 모드로 동작중인 휴대용 정보 단말기 외장 배터리(107-2)의 전원이 없는 상황에서 내장 배터리(107-1)의 전원이 Very Low로 떨어질 경우

2. 노말 모드로 동작중인 휴대용 정보 단말기 내장 배터리(107-1)의 전원이 거의 없는 상황에서 외장 배터리(107-2)의 전원으로 동작하다가 외장 배터리(107-2)의 전원이 Very Low로 떨어질 경우

3. 슬립 모드로 동작 중인 휴대용 정보 단말기 전지 용량이 거의 없는 경우

1, 2번과 같은 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호를 수신한 CPU(100)는 진행중인 프로그램을 재빨리 정리하고, LCD 프레임 데이터를 백업한 후, 휴대용 정보 단말기를 바로 슬립 모드로 진입시킨다.

일반 슬립모드에서는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 하여 노말 모드로 진입할 수 있다 그러나, 3번과 같은 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호를 수신한 CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 시키지 않는다.

도 4는 판단부(107-42)의 판단 결과를 설명하는 테이블이다. 도 4에서 (1)∼(4)는 시스템 모드가 노말 모드인 경우 판단부(107-42)가 출력하는 제1 긴급상황 및 제2 긴급상황 신호를, (5)∼(7)은 시스템 모드가 슬립 모드인 경우 판단부(107-42)가 출력하는 제2 긴급상황 신호를, (8)∼(10)은 시스템 모드가 슬립 모드 상태에서 긴급 상황이 해지된 경우를 나타낸다.

(1)을 설명하면, 외장 배터리(107-2)가 없고, 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이하인 상태에서 어댑터를 뺄 경우, 제1 긴급상황 신호인 Battery_fault 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. CPU(100)는 RAM(102)의 데이터를 보존하도록 하는 Self-refresh를 수행하고, 휴대용 정보 단말기를 바로 슬립 모드로 진입시킨다.

(2)를 설명하면, 어댑터가 없는 상태에서 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이하이고 외장 배터리(107-2)를 뺄 경우, 제1 긴급상황 신호인 Battery_fault 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. CPU(100)는 RAM(102)의 데이터를 보존하도록 하는 Self-refresh를 수행하고, 휴대용 정보 단말기를 바로 슬립 모드로 진입시킨다.

(3)을 설명하면, 외장 배터리(107-2) 및 어댑터가 없는 상태에서 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.5V 이하가 될 경우, 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. CPU(100)는 진행중인 프로그램을 재빨리 정리하고, LCD 프레임 데이터를 백업한 후, 휴대용 정보 단말기를 바로 슬립 모드로 진입시킨다.

(4)를 설명하면, 어댑터가 없는 상태에서 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이하이고, 외장 배터리(107-2)의 전원이 3.5V 이하가 될 경우, 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. CPU(100)는 진행중인 프로그램을 재빨리 정리하고, LCD 프레임 데이터를 백업한 후, 휴대용 정보 단말기를 바로 슬립 모드로 진입시킨다.

(5)를 설명하면, 외장 배터리(107-2) 및 어댑터가 없는 상태에서 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이하가 될 경우, 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. 일반 슬립모드에서는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 하여 노말 모드로 진입할 수 있다 그러나, 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호를 수신한 CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 시키지 않는다.

(6)을 설명하면, 어댑터가 없는 상태에서 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이하이고, 외장 배터리(107-2)의 전원이 3.6V 이하가 될 경우, 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 시키지 않는다.

(7)을 설명하면, 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이하이고, 외장 배터리(107-2)의 전원이 3.6V 이하인 상태에서 어댑터를 뺄 경우, 제2 긴급상황 신호인 Power_fail 신호가 제어부(CPU)로 출력된다. CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 wake-up 시키지 않는다.

(8)을 설명하면, 외장 배터리(107-2) 및 어댑터에 상관없이 내장 배터리(107-1)의 전원이 3.6V 이상이 되는 경우, 긴급 상황 해지 신호를 CPU(100)로 출력한다. 슬립모드 상태에서 긴급상황이 해지되면, CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 휴대용 정보 단말기를 wake-up 시킬 수 있다.

(9)를 설명하면, 내장 배터리(107-1) 및 어댑터에 상관없이 외장 배터리(107-2)의 전원이 3.6V 이상이 되는 경우, 긴급 상황 해지 신호를 CPU(100) 로 출력한다. 슬립모드 상태에서 긴급상황이 해지되면, CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 휴대용 정보 단말기를 wake-up 시킬 수 있다.

(10)을 설명하면, 내장 배터리(107-1) 및 외장 배터리(107-2)에 상관없이 어댑터가 연결된 경우, 긴급 상황 해지 신호를 CPU(100)로 출력한다. 슬립모드 상태에서 긴급상황이 해지되면, CPU(100)는 전원 버튼이나 Hot 버튼에 의해 휴대용 정보 단말기를 wake-up 시킬 수 있다. 이후, 노말모드 상태까지 충전되면, 휴대용 정보 단말기는 정상 동작이 가능하게 된다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 내장 전지 및 외장 전지를 동시에 사용할 수 있는 휴대용 정보 단말기에서 전지의 변동이나 부족으로 인해 발생할 수 있는 시스템 오류를 방지항 사용자의 데이터가 저장된 메모리를 보호할 수 있는 효과를 창출한다.

Claims (5)

1. 기기의 외부에 장착된 외장 전지 및 상기 기기의 내부에 장착된 내장 전지의 전압을 비교하여 상기 외장 및 내장 전지의 잔존 용량을 검출하는 검출수단;

   상기 내장전지의 잔존용량 검출결과가 일정값 이하인 상태에서, 어댑터에 의해 상기 기기를 고전력으로 동작하는 노말모드로 동작시키는 중에 상기 어댑터를 이탈시키는 경우, 상기 내장전지의 잔존용량 검출결과가 일정값 이하인 상태에서, 상기 외장전지에 의해 상기 기기를 노말모드로 동작시키는 중에 상기 외장전지를 이탈시키는 경우에 제1 긴급상황신호를 출력하고, 상기 내장전지만으로 상기 기기를 노말모드로 동작시키다가 상기 내장전지의 잔존용량 검출결과가 일정값 이하가 되는 경우, 상기 내장전지 및 외장전지의 잔존용량 검출결과가 일정값 이하가 되는 경우 제2 긴급상황신호를 출력하는 판단수단; 및

   상기 판단수단에서 출력되는 제1 긴급상황신호 또는 제2 긴급상황신호가 수신되면, 작업 중인 데이터를 백업한 후 상기 기기를 저전력으로 동작하는 슬립모드 상태로 전환하는 제어수단을 포함하는 전원 제어 장치.
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