KR100660606B1

KR100660606B1 - 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비 방식 메모리저장장치

Info

Publication number: KR100660606B1
Application number: KR1020040029149A
Authority: KR
Inventors: 홍종운
Original assignee: 홍종운; 주식회사 포인칩스
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2006-12-21
Also published as: KR20040052675A

Abstract

본 발명은 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비 방식 메모리 저장장치에 관한 것이다. 본 발명은 컴퓨터의 USB잭(10)과 모바일기기(40)가 USB 표준 인터페이스로 상호 연결 구성되어 컴퓨터와 모바일기기(40)가 데이터 통신하는 기능과 컴퓨터의 USB잭(10)으로 부터 모바일기기(40)에 충전을 하는 기능을 동시에 하는 통상의 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비방식 메모리 저장장치에 있어서, 상기 USB잭(10)에 연결되는 충전제어부(95)와; 상기 충전제어부(95)와 모바일기기(40) 사이를 결합시키는 양쪽 크래들(20,30)과; 컴퓨터간의 데이터 통신을 선택적으로 할 수 있도록 상기 USB잭(10)과 USB 메모리장치(80)를 연결하여 데이터 통신 경로를 제어하는 USB 경로제어 스위치(60)와; 상기 USB 경로제어 스위치(60)에 연결되고, 모바일기기와의 정보를 제어하는 제어부(50)와; 모바일기기와 컴퓨터간의 데이터 통신시 데이터 통신 상태를 표시하기 위한 LED 논리제어부(90)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 컴퓨터와 모바일기기와의 연결 구성에 의해 이루어질 수 있는 여러 가지 필요기능 중에서 가장 일반적인 기본기능인 충전기능, 데이터 링크기능 그리고 외부 저장장치로서의 메모리장치기능 3가지를 동시에 구현할 수 있다.

USB, 충전, 모바일기기, 데이터통신, 메모리장치

Description

충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비 방식 메모리 저장장치{USB Memory Device Combined with Charging and Data Link}

도 1 본 발명의 구성을 나타내는 블록도.

도 2 본 발명의 자동전환모드 실시예

도 3 본 발명의 데이터 링크 표시LED 논리 제어부 실시예

도 4 본 발명의 제1실시예.

도 5 본 발명의 제2실시예.
<도면부호의 간단한 설명>
10 : USB잭 40 : 모바일기기
50 : 제어부 60 : USB 경로제어 스위치
80 : USB 메모리장치 95 : 충전제어부

본 발명은 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비 방식 메모리 저장장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 종래 컴퓨터의 USB전원을 이용한 모바일기기용 충전기와, 모바일기기와 컴퓨터와의 USB잭을 통한 데이터 통신기능을 가진 데이터 링크 케이블 기능을 통합하고 여기에 최근 컴퓨터의 외부 저장장치로 플로피 디스크를 대체 하여 많이 사용하고 있는 USB방식 플레쉬 메모리방식 휴대용 저장장치를 통합한 유에스비 방식 메모리 저장장치에 관한 것이다.
관련 종래 기술로 컴퓨터의 USB전원을 이용한 모바일기기용 충전기 혹은 컴퓨터와 USB잭을 통한 데이터 통신기능을 가진 데이터링크 제품이 독립적이거나 결합되어 제품화된바 있었다. 그러나 이러한 류의 제품은 USB잭과 모바일기기용 잭간에 하드웨어 장치가 부설되고 그기에 전기적인 케이블이 연결 구성되어 있어 휴대하기가 불편할 뿐만 아니라 그 기능이 극히 제한적이라는 문제점이 있었다.
최근 USB방식 저장장치가 컴퓨터 주변의 필수제품으로 자리잡고 있고, USB방식 충전기나 데이터 링크장치가 이미 USB잭을 사용하고 있음으로 이를 그대로 이용하여 USB 메모리 장치를 부가함으로서 모바일 기기용 액세서리로서 3가지 기능을 할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 USB방식 충전기, 데이터 링크 그리고 플레쉬방식 메모리장치로서의 역할등 3가지 기능을 동시에 수행할 수 있는 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비 방식 메모리 저장장치를 제공하는 데에 있다.
여기서 충전기로서의 기능은 모바일기기가 충전이 필요할 정도로 방전되어 있으면 자동으로 충전작용이 이루어진다. 그리고 이러한 충전작용은 1칩화화가 된 커스텀 칩을 사용하게 되며 필요에 따라 개별적 회로로도 적용할 수 있다. 최근 모바일 폰에도 컴퓨터와의 통신기능의 강화가 요구되어 USB 슬레이브 코어를 내장한 형태가 거의 표준화되다시피 하고 있어 대부분의 모바일기기에는 USB 슬레이브 통신 기능을 설비하고 있다. 또한 USB 플레쉬 메모리장치에서도 USB 슬레이브 통신 기능을 설비하고 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모바일기기와 컴퓨터간의 통신기능과 USB메모리 장치로서의 기능을 겸하고 있음으로 이를 사용자 환경에 맞추어 자동적으로 세팅해 줄 수 있는 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비 방식 메모리 저장장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명에서는 모바일기기와 본 발명의 장치 그리고 컴퓨터가 USB표준 인터페이스로 모두 연결되어 있을 경우는 충전기능과 더불어 컴퓨터와 모바일 기기간의 데이터 링크 역할을 수행하게 하고, 두 번째로 본 발명의 장치와 컴퓨터만 연결 구성되었을 때는 USB 메모리장치로 작동하도록 사용자의 별도 설정 없이 자동적 모드 결정이 가능토록 하였다. 즉 충전기능은 기본으로 하고 데이터 링크기능과 메모리 장치로서의 기능에 자동 대등토록 하였다. 물론 외부의 수동 스위치 구성으로 이러한 기능의 수동적 제어도 가능하다.

본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명의 구성은 컴퓨터의 USB잭(10)과 모바일기기(40)가 USB 표준 인터페이스로 상호 연결 구성되어 컴퓨터와 모바일기기(40)가 데이터 통신하는 기능과 컴퓨터의 USB잭(10)으로 부터 모바일기기(40)에 충전을 하는 기능을 동시에 하는 통상의 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비방식 메모리 저장장치에 있어서, 상기 USB잭(10)에 연결되는 충전제어부(95)와; 상기 충전제어부(95)와 모바일기기(40) 사이를 결합시키는 양쪽 크래들(20,30)과; 컴퓨터간의 데이터 통신을 선택적으로 할 수 있도록 상기 USB잭(10)과 USB 메모리장치(80)를 연결하여 데이터 통신 경로를 제어하는 USB 경로제어 스위치(60)와; 상기 USB 경로제어 스위치(60)에 연결되고, 모바일기기와의 정보를 제어하는 제어부(50)와; 모바일기기와 컴퓨터간의 데이터 통신시 데이터 통신 상태를 표시하기 위한 LED 논리제어부(90)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 구성을 도면을 근거로 상세히 설명한다.
도 1 본 발명의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2 본 발명의 자동전환모드 실시예이며, 도 3 본 발명의 데이터 링크 표시LED 논리 제어부 실시예이이며, 도 4 본 발명의 제1실시예이고, 도 5 본 발명의 제2실시예이다.
도 1은 본 발명의 3가지 기능을 동시에 구현하고 있는 구성을 나타낸다. 첫째로 컴퓨터의 USB잭(10)으로 부터 모바일기기(40)에 충전을 하는 기능과, 둘째로 컴퓨터의 USB잭(10)과 모바일기기(40)가 USB 표준 인터페이스로 상호 연결 구성되어 컴퓨터와 모바일기기(40)가 데이터 통신 즉 데이터 링크 작용을 하는 기능과, 세 번째로 컴퓨터의 USB잭(10)과 USB 메모리장치(80)와 USB 표준 인터페이스로 상호 연결 구성되어 컴퓨터와 USB 메모리장치(80)가 연결되어 컴퓨터의 외부 저장장치로서 작용하는 기능을 구현했다.
본 발명의 주요기능인 3가지의 기능에서 충전기능은 컴퓨터와 본 발명의 장치 그리고 모바일기기(40)가 USB잭(10)을 통해 상호 연결 구성되었을 때 작동하는데 컴퓨터의 USB잭과 본 발명의 USB잭(10)이 연결되면 컴퓨터의 USB단자로부터 USB공급전압(USB_B+)이 USB잭(10)의 전원단자를 통해 충전제어부(95)의 직류입력단으로 +5V가 인가되며 이에 따라 모바일 기기에 적합한 충전전압과 전류가 만들어져 모바일기기용 크래들(20)의 Phone_B+단자로 4.1V~4.2V의 충전전압이 형성되어져 모바일기기 쪽의 밧데리쪽으로 충전 작용이 이루어지게 된다. 이때 충전되는 상태를 표시하기 위해 표시장치인 발광다이오우드(LED3)가 사용된다. 예를 들면 충전 진행 시는 발광다이오우드(LED3)가 온 되어 있다가 충전이 완료되면 발광다이오우드(LED3)가 오프되고, 사용자에게 충전 완료 여부를 인식시켜 주는 것이다.
그리고 두 번째 기능으로 모바일기기(40)과의 데이터 링크 기능은 본 발명의 크래들(20)과 모바일기기의 크래들(30)이 연결되어 있으면 상기한바와 같이 충전기능이 기본적으로 수행되고 동시에 충전용 전압이면서 모바일기기(40)의 밧데리의 직류 전압에 해당하는 Phone_B+가 적어도 4V내외의 전압을 형성하는데 이 전압이 제어부(50)에 인가되며 이 전압을 이용 다음 단의 USB 데이터라인(D+, D-)의 경로 제어용 스위치(90)를 모바일기기(40)의 USB 데이터라인(P_D+, P_D-)으로 연결되게 하여 결과적으로 컴퓨터와 모바일기기(40)와 USB방식의 상방 통신 구조를 형성하게 된다. 따라서 데이터 링크기능을 수행하게 되며 컴퓨터와 모바일기기(40)간의 주소록, 개인일정, 각종파일등의 정보교환 역할을 수행하게 된다. 이러한 기능들을 데이터 싱크라고도 칭한다.
그리고 세 번째 주요기능인 USB 메모리장치(80) 기능의 동작 구조를 보면 모바일 기기(40)가 본 발명의 장치와 분리되어져 있으면 크래들(20)과 모바일 기기용 크래들(30)이 분리되는 형태로 된다. 이렇게 되면 도 2 의 자동 전환모드 실시 예에서 보듯이 크래들(20)의 접지핀(19)과 모바일 기기용 크래들(30)의 접지핀(19)이 분리되어진다. 따라서 이때 충전제어부(95)로 부터의 충전전압(Phone_B+)이 저항(R5)을 거쳐 그대로 USB경로 제어 스위치(60)에 "H"가 인가됨으로 USB잭(10)의 데이터 라인(D+,D-)이 USB메모리장치(80)쪽의 USB 데이터라인(U_D+, U_D-)으로 각각 연결 구성되게 된다. 따라서 이때는 USB 메모리장치(80)가 슬레이브가 되어 USB 플레쉬메모리 저장장치로 작동하게 되는 것이다. 즉 모바일기기(40)가 USB 슬레이브가 될 것인지, USB 메모리장치(80)가 슬레이브가 될 것인지는 그 제어 입력으로 충전전압(Phone_B+)을 사용하며 저항(R5)을 매개로 하여 크래들(20)과 모바일 기기용 크래들(30)이 연결되었을 때는 크래들(20)의 접지핀(19)과 모바일 기기용 크래들(30)의 접지핀(19)이 연결되어 접지로 됨으로 USB경로 제어 스위치(60)에 "L"이 인가되어 모바일기기(40)의 USB 슬레이브 데이터라인(P_D+, P_D-)과 컴퓨터쪽 데이터 라인(D+,D-)과 연결되어 데이터링크 동작을 하며 반대인 경우 즉 모바일기기(40)와 본 발명의 장치가 분리된 상태크래들(20)의 접지핀(19)과 모바일 기기용 크래들(30)의 접지핀(19)이 분리되었을 경우는 상기한바와 같이 제어부(50)에 의해 "H"의 제어출력이 나와 USB경로 제어 스위치(60)에 인가되어 USB메모리장치(80)와 USB데이터 라인이 연결되어져 외부 저장장치로서의 동작을 하게 된다.
즉 모바일기기(40)를 본 발명의 장치에 연결하느냐 아니냐에 따른 자동 모드 선택을 가능케 하였다. 물론 이러한 제어는 수동으로도 제어가 가능하며 그 방법은 도 2의 크래들(20)의 접지핀(19)에 스위치를 부설하면 가능하다.

도 2는 본 발명의 자동전환모드 제어부의 실시예이다. 상기한바와 같이 본 발명의 장치와 모바일기기(40)가 연결되었을 경우는 본 발명의 장치와 구성되어있는 크래들(20)과 모바일기기용 크래들(30)이 연결되게 되며 따라서 양쪽 크래들(20,30)의 19핀 단자가 접지로 된다. 따라서 4V 내외의 충전전압(Phone_B+)이 저항(R5)을 거쳐 접지상태로 된다. 즉 USB 데이터 경로제어 스위치(60)의 제어 입력으로 "L"신호를 입력하는 구조로 되어 모바일기기(40)와 컴퓨터간의 USB 데이터 통신구조 즉 데이터 링크 기능을 수행하게 된다. 두 번째 경우로 본 발명의 장치와 모바일기기(40)가 분리되었을 경우는 본 발명의 장치와 구성되어있는 크래들(20)과 모바일기기용 크래들(30)이 분리되게 되며 따라서 양쪽 크래들(20,30)의 19핀 단자가 서로 분리되게 된다. 따라서 충전기 쪽의 충전전압(Phone_B+), 4V내외의 전압이 저항(R5)을 바로 USB 데이터 경로제어 스위치(60)의 제어 입력으로 "H"신호를 입력하는 구조로 되어 USB메모리장치(80)와 컴퓨터간의 USB 데이터 통신구조 외부 저장장치로서의 기능을 수행하게 된다. 이렇게 모바일 기기가 연결여부를 크래들의 접속여부에 의해 제어하는 방식은 상기한 방법 외에 크래들에 정의된 각 핀들의 데이터 나 전압 상태를 이용해 다양한 방식으로 자동 모드 선택의 기능을 수행할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 데이터 링크 표시하는 LED 논리제어부(90)의 실시예를 나타낸다. LED 논리제어부(90)는 엔드게이트(91)와 카운터(92)로 구성된다. 통상 USB 데이터 통신 포트(D+, D-)는 3V와 0V의 값을 서로 교변하면서 데이터 통신이 있을 경우 로직적으로 Low와 High를 빠르게 번갈아 가면서 통신하는 구조로 되어있다. 따라서 이러한 로직신호의 주기는 일반적인 사람의 시각으로 관찰할 수 없을 정도로 굉장히 빠르다. 따라서 앤드(AND)게이트(91)를 적용하여 USB 데이터(D+, D-)가 둘다 같은 로직레벨 일 때만 "H"가 되게 하여 주기를 낮추고 더불어 카운터(92)류의 로직을 적용하여 데이터 통신때 사람의 시각으로 데이터 통신상태 즉 데이터 통신의 유무를 관찰 가능토록 하였다. 이러한 카운터(92)의 최종 출력으로 외부의 데이터통신 표시용 점멸소자(LED1)를 온, 오프 시키게 된다.

도 4 는 본 발명의 제1실시예로, 도 1에서 언급한 외부의 USB 데이터통신 경로 제어 스위치(60)를 없애고 USB메모리 장치 내에 일체화시킨 실시예이다.
본 발명의 장치와 모바일기기(40)가 연결되었을 경우는 컴퓨터와 모바일기기(40)간 데이터 링크기능을 수행해야 함으로 이때는 제어부(50)에 충전전압(Phone_B+)이 저항(R5)을 경유해 인가되나 크래들(20,30)이 연결되어있어 크래들 19핀이 접지상태로 된다. 따라서 USB 데이터 경로제어 스위치(65)의 제어 입력으로 "L"신호를 인가하여 스위치가 개방되게 된다. 따라서 USB잭(10) 통신라인(D+,D-)과 모바일기기(40)의 USB 통신라인(P_D+, P_D-)이 상호 연결되어 컴퓨터와 모바일기기(40)간 데이터 링크기능을 수행하게 된다. 물론 이때는 USB잭(10)의 USB 직류전원(USB_B+)이 충전제어부(95)에 인가되어 충전전압(Phone_B+)을 출력하여 모바일기기(40)의 밧데리로 충전작용도 동시에 하고 있다. 단 모바일기기(40)의 밧데리가 충분히 충전되어 있는 경우는 충전전류를 더이상 내 보내지는 않으며 이 경우 완전충전(Full-Charging)상태를 표시하기 위해 점멸LED(LED3)은 꺼지게 된다. 또한 모바일기기(40)가 본 발명의 장치와 분리되어 있을 경우는 제어부(50)에서 "H"의 제어전압이 도출되어 USB 데이터 경로제어 스위치(65)의 제어단에 인가된다. 따라서 이때는 USB잭(10) 통신라인(D+,D-)과 모바일기기(40)의 USB 통신라인(P_D+, P_D-)은 물리적으로 분리되어지고 본 발명의 USB 메모리장치(80)의 USB 데이터 통신라인(U_D+, U_D-)과 저항(R3, R4)을 매개로 연결 구성된다. 이렇게 되면 플레쉬 메모리장치로서의 일반적인 동작을 하게 되는 것이다. 즉 USB 제어부(82)과 플레쉬메모리(85)가 결합되어져 컴퓨터의 데이터나 파일을 쌍방이 읽고 쓰는 상호 작용을 하게 되는 것이다. 이러한 USB 메모리장치의 경우는 전용의 제어 칩이 있으며 이 칩에서는 통상 데이터의 읽고 쓰는 작용을 표시하기 위한 포트를 부설하고 있으며 이 포트에 데이터 통신 표시용 점멸장치(LED2)에 의해 시각화하는 것이다.

도 5 는 본 발명의 제2실시예로, USB 데이터 경로제어 스위치(60,65)대신에 USB잭(10)의 데이터 라인(D+,D-)과 모바일기기(40)의 데이터라인(P_D+,P_D-)과 USB 메모리장치(80)의 데이터라인(U_D+,U_D-)사이에 USB 허브(66)를 구성하여 앞서 언급한 자동 모드 선택 필요 없이 사용자가 컴퓨터에서 데이터링크 모드이든 메모리장치 모드이든 임의로 선택해서 사용할 수 있도록 실시 예이다. 따라서 상기한 모바일기기(40)가 본 발명의 장치에 꼽혀있던 꼽혀있지 않든 상관없이 사용자가 임의로 모드 선택을 가능하게 됨으로 자동 모드선택용 제어부(50)와 USB 데이터 경로제어 스위치(60,65)가 필요 없게 되는 것이다.

본 발명에 의하면, 컴퓨터와 모바일기기와의 연결 구성에 의해 이루어질 수 있는 여러 가지 필요기능 중에서 가장 일반적인 기본기능인 충전기능, 데이터 링크기능 그리고 외부 저장장치로서의 메모리장치기능 3가지를 동시에 구현할 수 있다. 특히 이러한 다양한 기능은 자칫 사용자에게 혼선을 줄 수도 있음으로 본 발명의 장치와 컴퓨터 그리고 모바일기기가 모두 연결 구성되어 있을 경우는 컴퓨터의 USB전원을 이용한 충전기능과 데이터 링크기능을 수행케 하였고 본 발명의 장치가 단지 컴퓨터의 USB잭에만 연결 되었을 경우는 외부 저장장치로만 작동되게끔 하였다. 따라서 사용자는 별다른 모드 선택이나 제어 필요 없이 편리한 기능사용이 가능하다. 더불어 본 발명의 장치에 USB허브 기능을 부가하여 상기한 자동 선택 뿐만 아니라 사용자 임의의 선택적 사용도 가능케 하였다.

Claims

컴퓨터의 USB잭(10)과 모바일기기(40)가 USB 표준 인터페이스로 상호 연결 구성되어 컴퓨터와 모바일기기(40)가 데이터 통신하는 기능과 컴퓨터의 USB잭(10)으로 부터 모바일기기(40)에 충전을 하는 기능을 동시에 하는 통상의 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비방식 메모리 저장장치에 있어서,

상기 USB잭(10)에 연결되는 충전제어부(95)와; 상기 충전제어부(95)와 모바일기기(40) 사이를 결합시키는 양쪽 크래들(20,30)과; 컴퓨터간의 데이터 통신을 선택적으로 할 수 있도록 상기 USB잭(10)과 USB 메모리장치(80)를 연결하여 데이터 통신 경로를 제어하는 USB 경로제어 스위치(60)와; 상기 USB 경로제어 스위치(60)에 연결되고, 모바일기기와의 정보를 제어하는 제어부(50)와; 모바일기기와 컴퓨터간의 데이터 통신시 데이터 통신 상태를 표시하기 위한 LED 논리제어부(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전과 데이터 링크 기능을 겸비한 유에스비방식 메모리 저장장치.
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