KR100700532B1 - 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법과 범용 직렬버스 어댑터 - Google Patents

범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법과 범용 직렬버스 어댑터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB 클라이언트 장치로 연결되는 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 판단하여 충전 전류를 제어할 수 있는 USB 포트의 연결 장치 인식 방법과 USB 어댑터에 관한 것으로, USB 포트의 연결 장치 인식 방법은 USB 포트에 구비된 전원 단자를 통해 외부 USB 장치의 연결 유무를 판단하는 단계와; 상기 USB 포트에 외부 USB 장치가 연결된 경우 기 구비된 어댑터 식별용 단자로 입력되고, 상기 USB 장치를 구분하기 위한 어댑터 식별용 신호를 판단하는 단계와; 상기 어댑터 식별용 신호에 의해 상기 USB 포트에 연결된 외부 USB 장치를 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터로 구분하는 단계로 이루어지고, USB 어댑터는 어댑터의 전원을 출력하기 위한 전원 출력 단자와; 접지단자와; USB 클라이언트 장치와 연결 시 상기 어댑터의 연결 유무에 대한 어댑터 식별용 신호를 출력하는 어댑터 식별용 단자를 구비함으로써, 충전 전류를 제어하여 충전 시간을 줄일 수 있고, USB 클라이언트 장치에서 USB 포트에 연결된 장치를 구분할 수 있는 효과가 있다.

Description

범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법과 범용 직렬 버스 어댑터{A METHOD FOR RECOGNIZING DEVICE CONNECTED TO UNIVERSAL SERIAL BUS PORT AND UNIVERSAL SERIAL BUS ADAPTOR}
도1은 종래 USB 장치의 USB 포트에 연결된 장치를 인식하는 과정에 대한 일 실시예 순서도.
도2는 종래 USB 장치에 대한 일 실시예 구성도.
도3은 본 발명에 다른 USB 포트의 연결 장치를 인식하는 과정에 대한 일 실시예 순서도.
도4는 본 발명에 따른 첫 번째 일 실시예에 대한 각 USB 장치에 대한 구성도.
도5는 본 발명에 따른 두 번째 일 실시예에 대한 각 USB 장치에 대한 구성도.
도6은 본 발명에 따른 세 번째 일 실시예에 대한 각 USB 장치에 대한 구성도.
도7은 본 발명에 따른 USB 클라이언트 장치의 배터리 충전에 대한 일 실시예 회로 구성도.
본 발명은 범용 직렬 버스(이하 'USB'라 칭함) 포트의 연결 장치 인식 방법과 범용 직렬 버스 어댑터에관한 것으로, 특히 USB 클라이언트 장치로 연결되는 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 판단하여 충전 전류를 제어할 수 있는 USB 포트의 연결 장치 인식 방법과 USB 어댑터에 관한 것이다.
정보통신기술 및 반도체 제조기술이 급속히 발전하면서 산업 전반에 걸친 모든 부분에서 디지털화가 급속도로 진행되고 있다. 이러한 발전은 각종 기기, 예를 들면 PC, 휴대용 단말기, 노트북 컴퓨터등 다양한 전자기기에 적용되고 있으며, 이로 인한 다양한 주변기기가 유도되고 있는 실정이다.
한편, USB는 컴퓨터 관련 주요 업체들에 의해 개발된 컴퓨터 주변장치의 접속 표준으로써 컴퓨터의 외부 포트를 이용하여 주변장치를 손쉽고 연결시키고, 빠른 전송율로 데이터를 통신할 수 있도록 하고 있으며, 점차 디지털화 되어가는 여타 다른 기기에 적용되고 있는 추세이다. 또한, 상기 USB는 트리(tree) 구조를 가지고 있기 때문에 하나의 기기에 동시에 여러개의 주변장치를 연결시킬 수 있을뿐만 아니라 초당 12Mbit와 1.5Mbit의 빠른 데이터 전송속도를 갖는 장점이 있다.
최근 다양한 모바일 단말 장치에서 커넥터 및 케이블 개수를 줄이고, 디자인의 향상을 위하여 USB 포트만을 이용한 충전 방식이 개발되어 시판되고 있다.
USB 포트를 이용한 충전 방식은 USB 클라이언트 장치(예를 들어, USB용 MP3 플레이어)와 전원을 공급하는 USB 호스트 장치(예를 들어, PC) 혹은 USB 어댑터가 USB 포트를 통해 연결되면 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터로부터 전류를 공급받아 USB 클라이언트 장치 내부에 구비된 배터리를 충전하는 방식이다.
도1은 종래 USB 클라이언트 장치와 USB 호스트 장치가 연결된 경우 각 장치에서 연결된 장치를 인식하는 과정에 대한 순서도를 보인 것으로, USB 클라이언트 장치에서의 인식 과정과 USB 호스트 장치에서의 인식 과정을 구별하여 설명하면 다음과 같다.
USB 클라이언트 장치에서 연결된 장치를 인식하는 과정에 대해 설명하면, 먼저 USB 포트의 VBUS 단자로 하이(H) 신호가 입력되는지 여부를 판단한다.
상기 VBUS 단자로 H 신호가 입력되지 않으면, USB 포트로 어떤 장치도 연결되지 않았다고 판단한다.
반면, 상기 VBUS 단자로 H신호가 입력되면 USB 클라이언트 장치에 USB 호스트 혹은 USB 어댑터가 연결되었다고 판단하고, 상기 연결된 장치로 데이터 신호선(D+ 혹은 D-)을 통해 H신호를 출력한다. 예컨대, USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치인 경우 D+ 신호선을 통해 H신호를 출력하고, 로우 스피드 장치인 경우 D- 신호선을 통해 H신호를 출력한다. 그리고, USB 클라이언트 장치는 외부 USB 장치가 연결되었음을 확인하고, 외부 USB 장치로부터 입력되는 전류를 이용하여 배터리를 충전한다.
USB 호스트 장치에서 연결된 장치를 인식하는 과정에 대해 설명하면, 먼저 USB 포트의 D+ 혹은 D- 단자로 입력되는 신호를 모니터링한다.
D+ 단자로 H 신호가 입력되면 USB 클라이언트 장치가 연결되고, 그 연결된 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치임을 확인하며 D- 단자로 H 신호가 입력되면 연결된 USB 클라이언트 장치를 로우 스피드 장치로 인식한다. 물론, 상기 D+ 단자와 D- 단자에 H 신호가 입력되지 않으면 연결된 장치가 없는 것으로 인식한다.
도2는 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치이고, 이 풀 스피드 장치가 USB 호스트에 연결된 상태를 보인 회로도로서, 각 USB 장치의 인식 동작을 설명하면 다음과 같다. 종래 USB 클라이언트 장치의 연결 장치 인식 방법은 USB 포트의 USB_DETECT 단자로 입력되는 신호에 의해 장치의 연결 유무를 판단한다.
즉, 도2에 도시한 바와 같이, USB 클라이언트 장치와 USB 호스트가 연결되면 USB 클라이언트 장치의 USB_DETECT 단자는 USB 호스트의 USB_VBUS 단자와 연결되고, 그 USB_VBUS 단자로부터 H 신호를 입력받아 외부 장치가 연결된 것을 인식한다.
USB 클라이언트 장치의 제어부에서 상기 외부 USB 장치가 연결된 것을 인식하면 USB_PULLUP 단자에서 H 신호를 출력하고, 그 출력된 H 신호는 D+ 신호선을 통해 USB 호스트 장치의 D+ 단자로 입력된다. 따라서, USB 호스트 장치의 제어부에서는 연결된 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치임을 인식한다.
물론, USB 클라이언트 장치가 로우 스피드 장치인 경우에는 USB_PULLUP 단자가 D- 신호선과 연결되고, USB 호스트 장치의 제어부는 D- 단자로 입력되는 H 신호에 의해 연결된 USB 클라이언트 장치가 로우 스피드 장치임을 인식한다.
이와 같이 종래 USB 클라이언트 장치는 USB_DETECT 단자(USB_VBUS 단자)로 전원이 공급되면 외부 USB 장치와 연결된 것을 인식하는데, 이는 USB 포트로 USB 호스트 장치만이 연결되는 경우를 가정한 인식 방법으로 USB 클라이언트 장치에 구비된 배터리를 충전시키는데 문제점이 발생한다.
즉, USB 호스트 장치에서 출력하는 전류는 최대 500[mA]로 제한되어 있기 때문에 USB 클라이언트 장치에 USB 어댑터가 연결된 경우 배터리를 500[mA] 이상의 전류로 충전시킬 수 있음에도 불구하고, USB 클라이언트 장치에서 USB 호스트 장치가 연결된 것으로 인식하기에 최대 500[mA]의 전류로 배터리 충전 전류를 제어하게 된다. 따라서, USB 어댑터를 연결하더라도 충전 시간이 길어지는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, USB 포트에 외부 USB 장치가 연결된 경우 USB 호스트 장치와 USB 어댑터를 구분할 수 있는 어댑터 식별용 신호(H 혹은 L)를 입력받고, 그 어댑터 식별용 신호에 의해 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터를 구분함으로써, 충전 전류를 제어하여 충전 시간을 줄일 수 있는 USB 포트의 연결 장치 인식 방법과 USB 어댑터를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 어댑터의 출력 단자에 어댑터 식별용 신호를 출력하는 어댑터 식별용 단자를 구비하여 구성함으로써, USB 클라이언트 장치에서 USB 포트에 연결된 장치를 구분할 수 있는 USB 포트의 연결 장치 인식 방법과 USB 어댑터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 USB 포트의 연결 장치 인식 방법은 USB 포트에 구비된 전원 단자를 통해 외부 USB 장치의 연결 유무를 판단하는 단계와; 상기 USB 포트에 외부 USB 장치가 연결된 경우 기 구비된 어댑터 식별용 단자로 입력되고, 상기 USB 장치를 구분하기 위한 어댑터 식별용 신호를 판단하는 단계와; 상기 어댑터 식별용 신호에 의해 상기 USB 포트에 연결된 외부 USB 장치를 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터로 구분하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 USB 포트에 USB 호스트 장치가 연결된 것으로 인식되면 상기 USB 호스트 장치로부터 공급된 전원에 대한 전류 제어를 통해 배터리를 충전시키고, 상기 USB 포트에 USB 어댑터 장치가 연결된 것으로 인식되면 상기 USB 어댑터로부터 공급된 전원에 대한 전류 제어를 통해 상기 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 USB 어댑터는 어댑터의 전원을 출력하기 위한 전원 출력 단자와; 접지단자와; USB 클라이언트 장치와 연결 시 상기 어댑터의 연결 유무에 대한 어댑터 식별용 신호를 출력하는 어댑터 식별용 단자를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.
우선 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 하기의 설명에서 구체적인 처리흐름과 같은 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나 여기에 국한되는 것은 아니며, 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
USB 클라이언트 장치는 내부 배터리를 구비하고, PC 혹은 어댑터 등과 같은 외부 USB 장치와 연결하여 상기 배터리를 충전시키기 위한 USB 포트를 구비한다.
상기 USB 포트는 전원선인 USB_VBUS 단자, 데이터 신호선인 D+ 및 D- 단자, 접지 신호선인 접지 단자로 구성된다.
USB 클라이언트 장치의 배터리는 상기 USB_VBUS 단자로 입력된 전류에 의해 충전된다.
본 발명은 USB 클라이언트 장치의 USB 포트에 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터가 연결된 경우 상기 연결된 장치를 인식하여 상기 USB_VBUS 단자로 입력되는 전류를 제어하여 배터리의 충전 시간을 줄이는 것을 그 요지로 한다.
상기 USB 클라이언트 장치에서 USB 포트에 연결된 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 확인하는 방법은 어댑터 식별용 신호를 수신하고, 그 수신한 어댑터 식별용 신호가 H 혹은 L에 따라 USB 호스트 장치와 USB 어댑터를 구분한다.
상기 어댑터 식별용 신호는 USB 클라이언트 장치에 USB 장치가 연결될 때 USB 클라이언트 장치 자체에서 출력된 후 피드백되거나 USB 포트에 연결된 USB 장치에서 출력될 수 있다. 즉, USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터에서 어댑터 식별용 신호를 출력하여 USB 클라이언트 장치에서 USB 포트로 연결된 장치의 종류를 확인 할 수도 있다.
상기 어댑터 식별용 신호가 입력되는 어댑터 식별용 단자인 USB 포트 단자는 USB 클라이언트 장치의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치인 경우 USB 호스트 장치로 풀 스피드 장치임을 알리는 H 신호가 D+ 단자를 통해 출력되기 때문에 상기 어댑터 식별용 신호를 D- 단자를 통해 입력받아야 하고, 반대로 USB 클라이언트 장치가 로우 스피드 장치인 경우 D- 단자를 통해 로우 스피드 장치임을 알리는 H 신호가 USB 호스트 장치로 출력되기 때문에 어댑터 식별용 신호를 D+ 단자를 통해 입력받아야 한다.
USB 어댑터에서 어댑터 식별용 신호를 출력하기 위해서는 D+ 단자 혹은 D- 단자로 H 신호를 출력하기 위한 어댑터 식별용 단자를 구성하여야 한다. 즉, USB_VBUS 단자와 접지 단자 이외에 어댑터 식별용 단자를 구비한 USB 어댑터를 구성하여야 한다.
도3은 본 발명에 따른 USB 클라이언트 장치에서 USB 포트와 연결된 USB 장치를 인식하는 과정에 대한 일 실시예 순서도를 보인 것으로, 도시한 바와 같이 USB 포트의 외부 전원 입력 단자(USB_DETECT 단자)를 통해 USB 장치가 연결되었는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 상기 USB 포트에 외부 USB 장치가 연결된 경우 어댑터 식별용 단자로 입력되는 신호가 H 혹은 L인지 판단하는 단계와, 상기 판단에 따라 상기 연결된 USB 장치를 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터로 인식하는 단계로 이루어진다.
상기 USB 클라이언트 장치의 USB 포트에 연결된 장치를 USB 호스트 장치, USB 어댑터로 구분하는 것은 상기 어댑터 식별용 단자로 입력되는 신호가 H 혹은 L인가에 따라 달라지는데, 상기 어댑터 식별용 신호에 따른 연결 장치에 대한 구분은 USB 장치 생산업체에서 결정할 수 있으며 이에 대한 일 예를 본 발명에 대한 동작에서 설명한다.
상기 어댑터 식별용 신호는 USB 클라이언트 장치 자체에서 출력된 후 피드백되어 어댑터 식별용 단자로 입력되거나 USB 포트에 연결된 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터에서 출력되어 상기 어댑터 식별용 단자로 입력될 수 있는데, 이하 본 발명에 대한 동작을 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치라 가정하고 설명한다.
(실시예1)
도4는 어댑터 식별용 신호를 USB 어댑터에서 출력하는 경우에 대한 일 실시예를 보인 것이다.
도4에 도시한 바와 같이, USB 어댑터에 전원 출력 단자와 접지 단자 이외에 어댑터 식별용 신호를 출력하기 위한 단자(여기서는 D- 단자)를 더 구비한 것을 알 수 있다.
상기 USB 어댑터에 구비된 어댑터 식별용 단자에서 출력되는 전압(VD-)은 전원 출력 단자에서 출력되는 전압이 저항 R1과 R2에 의해 분배된 값으로, 이 전압값은 전원 출력 단자에서 출력되는 전압이 Vadapter라고 가정하면 다음과 같은 수식에 의해 표현될 수 있다.
Figure 112005078092612-pat00001
여기서, R1과 R2 값은 상기 VD- 값이 USB 클라이언트 장치에서 D- 단자로 입력된 신호가 H 신호로 인식하기 위한 경계 전압(Vth : thershold voltage)보다 클 수 있도록 설정하여야 한다. 즉, VD- > Vth 조건에 의해 저항 R1과 R2값이 결정된다.
USB 클라이언트 장치는 USB 포트를 통해 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터가 연결되면, USB_DETECT 단자로 입력되는 H 신호에 의해 외부 USB 장치가 연결된 것을 확인한다.
외부 USB 장치가 연결되면 D- 단자로 입력되는 신호를 모니터링하여 상기 연결된 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 인식하는데, 상기 D- 단자로 H 신호가 입력되면 USB 어댑터로 인식하고, L 신호가 입력되면 USB 호스트 장치로 인식한다. 즉, 상기 두 장치를 인식하기 위한 어댑터 식별용 신호가 USB 어댑터의 D- 단자로부터 출력되기 때문에 상기 USB 어댑터가 연결되면 D- 단자를 통해 H 신호가 USB 클라이언트 장치로 인가되고, 상기 USB 호스트가 연결되면 D- 단자를 통해 H 신호가 USB 클라이언트 장치로 인가되지 않기 때문에 USB 클라이언트 장치에서는 D- 단자로 입력되는 신호를 L 신호로 판단하여 연결된 장치를 USB 호스트 장치로 인식한다.
따라서, 상기 D- 단자로 입력되는 신호가 H인 경우 연결된 USB 장치를 USB 어댑터로 인식하여 배터리의 충전 전류를 최고 500[mA]로 제한을 두지 않고 충전하 며, 상기 D- 단자로 입력되는 신호가 L인 경우에는 연결된 USB 장치를 USB 호스트 장치로 인식하여 USB_PULLUP 단자에서 H 신호를 출력하고, 배터리의 충전 전류를 USB 호스트 장치에서 출력할 수 있는 최대 전류인 500[mA]로 제한하여 출력한다. 그리고, 상기 USB 호스트 장치는 D+ 단자로 입력된 H 신호에 의해 연결된 장치가 풀 스피드 장치임을 인식한다.
상기 과정을 통해 USB 클라이언트 장치는 USB 포트에 연결된 USB 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 인식하여 배터리의 충전 전류를 제어할 수 있다.
(실시예2)
도5는 어댑터 식별용 신호를 USB 클라이언트 장치에서 출력하는 경우에 대한 일 실시예를 보인 것이다.
도5에 도시한 바와 같이, USB 클라이언트 장치에 어댑터 식별용 신호를 출력하는 단자(USB_DETECT2 단자)를 구비하고, 그 USB_DETECT2 단자는 D- 단자와 저항 R3을 통해 연결된다. 그리고, USB 어댑터는 전원 출력 단자(Vadapter 단자)와 접지 단자로 구성된다.
상기 USB_DETECT2 단자는 USB_DETECT 단자를 모니터링하는 중 USB_DETECT 단자로 H 신호가 입력되면 USB 포트로 외부 USB 장치가 연결된 것으로 판단한다.
USB 포트에 외부 USB 장치가 연결되면 상기 연결된 USB 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 구별하기 위한 H 신호를 USB_DETECT2 단자에서 출력하고, D- 단자에서 상기 USB_DETECT2 단자에서 출력한 신호를 저항 R3(150Kohm)를 통해 입력받아 그 입력된 신호(어댑터 식별용 신호)가 H인 경우 USB 어댑터로 인식하고, L인 경우 USB 호스트 장치로 인식한다.
즉, 상기 USB 포트에 USB 어댑터가 연결된 경우 USB_DETECT2 단자에서 출력된 H 신호는 저항 R3를 통해 H 신호가 D- 단자로 직접 입력되고, USB 클라이언트 장치의 제어부는 D- 단자로 입력된 신호가 H 임을 인지하여 USB 포트로 연결된 장치를 USB 어댑터로 인식한다. 반면, 상기 USB 포트에 USB 호스트 장치가 연결된 경우 USB_DETECT2 단자에서 출력된 H 신호는 저항 R3(150Kohm)와 USB 호스트 장치의 D- 단자에 병렬 연결된 저항(15Kohm)의 전압 분배에 의해 15Kohm에 낮은 전압이 걸리게 되고, 이로 인해 USB 클라이언트 장치의 D- 단자로 L 신호가 입력되어 USB 클라이언트 장치의 제어부는 USB 포트에 연결된 장치를 USB 호스트 장치로 인식하여 USB_PULLUP 단자에서 H 신호를 출력함으로써, D+ 단자를 통해 상기 H 신호가 USB 호스트 장치의 D+ 단자로 입력된다. USB 호스트 장치는 상기 D+ 단자로 입력된 H 신호에 의해 연결된 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치임을 인식한다.
여기서 알 수 있듯이, USB_DETECT2 단자와 연결된 저항 R3는 USB 포트에 USB 호스트 장치가 연결된 경우 D- 단자에서 L 신호로 인식해야 하기 때문에 USB 호스트의 D- 단자와 병렬 연결된 저항(15Kohm)에 비해 큰 값을 가져야 하는 것은 자명하다.
상기 어댑터 식별용 신호에 의해 USB 어댑터 혹은 USB 호스트 장치를 인식하면 해당 장치에 따른 배터리 충전 전류에 대한 제어를 실시한다. 즉, USB 포트에 연결된 장치가 USB 호스트 장치인 경우 충전 전류를 최대 500[mA]로 제한하여 배터 리를 충전하고, USB 포트에 연결된 장치가 USB 어댑터인 경우 충전 전류를 최대 500[mA]로 제한하지 않고 기 결정된 제어 방법으로 배터리를 충전한다.
(실시예3)
도6은 어댑터 식별용 신호를 USB 호스트 장치에서 출력하는 경우에 대한 일 실시예를 보인 것이다.
도6에 도시한 바와 같이, 어댑터 식별용 신호는 USB 호스트 장치의 D- 단자에서 출력되는 것을 알 수 있다.
USB 클라이언트 장치는 USB 포트의 USB_DETECT 단자에 H 신호가 입력되면 USB 포트에 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터가 연결되었음 인지하고, 상기 연결된 USB 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 구별하기 위한 어댑터 식별용 신호가 D- 단자로 입력되었는지 판단한다.
즉, USB 포트로 USB 호스트 장치가 연결되면 USB 호스트 장치의 D- 단자에서 H 신호를 출력하기 때문에 USB 클라이언트 장치는 어댑터 식별용 단자(D- 단자)로 입력되는 신호가 H인 경우 연결된 USB 장치를 USB 호스트 장치로 인식하고, USB_PULLUP 단자에서 H 신호를 출력하여 D+ 단자를 통해 USB 호스트 장치의 D+ 단자로 입력된다. USB 호스트 장치는 D+ 단자를 통해 입력된 H 신호에 의해 연결된 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치임을 인식한다.
반면, USB 클라이언트 장치의 어댑터 식별용 단자로 입력되는 신호가 없는 경우에는 연결된 장치가 USB 호스트 장치가 아닌 USB 어댑터로 인식한다.
따라서, USB 클라이언트 장치는 USB_DETECT 단자를 통해 USB 장치가 연결된 것을 인식한 경우 어댑터 식별용 단자로 H 신호가 들어오면 USB 호스트 장치로 인식하고, H 신호가 입력되지 않으면 USB 어댑터로 인식하여 연결된 각 장치로부터 전원을 입력받아 배터리의 충전 전류를 제어한다.
상기와 같은 과정을 통해 USB 클라이언트 장치에 구비된 배터리를 연결된 USB 장치에 따라 전류를 제어하여 충전할 수 있고, 따라서 USB 어댑터가 연결된 경우 충전 시간을 줄일 수 있다.
도7은 USB 포트에 연결된 장치에 따라 공급 전원을 분리하여 충전 전류를 제어하기 위한 회로에 대한 일 예를 보인 것으로, USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터로부터 공급된 전원을 분리하기 위한 각각의 스위칭 수단(S1, S2)과 상기 각 스위칭 수단을 통해 입력된 전원에 대한 전류를 제어하여 배터리를 충전시키기 위한 충전 IC를 구비한 것을 알 수 있다.
즉, USB 포트에 USB 호스트 장치가 연결된 경우 충전 IC의 USB 호스트 전원 단자와 연결된 스위치(S2)를 온시키고, 어댑터 전원 단자와 연결된 스위치(S1)를 오프시켜 USB 포트로 입력된 USB 호스트 장치의 전원을 통해 배터리의 충전 전류를 제어하고, USB 포트에 USB 어댑터가 연결된 경우 충전 IC의 USB 호스트 전원 단자와 연결된 스위치(S2)를 오프시키고, 어댑터 전원 단자와 연결된 스위치(S1)를 온시켜 USB 포트로 입력된 USB 어댑터의 출력 전원을 통해 배터리의 충전 전류를 제어한다.
상기와 같이 본 발명은 USB 클라이언트 장치에 어댑터 식별용 단자를 구비하 고, USB 포트에 USB 장치가 연결된 경우 외부 혹은 자체에서 출력된 어댑터 식별용 신호를 이용하여 상기 USB 포트에 연결된 장치가 USB 호스트 장치인지 USB 어댑터인지 인식하고, 배터리의 충전 전류를 제어하기 때문에 USB 어댑터가 연결된 경우 배터리 충전 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 USB 포트에 외부 USB 장치가 연결된 경우 USB 호스트 장치와 USB 어댑터를 구분할 수 있는 어댑터 식별용 신호(H 혹은 L)를 입력받고, 그 어댑터 식별용 신호에 의해 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터를 구분함으로써, 충전 전류를 제어하여 충전 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 어댑터의 출력 단자에 어댑터 식별용 신호를 출력하는 어댑터 식별용 단자를 구비하여 구성함으로써, USB 클라이언트 장치에서 USB 포트에 연결된 장치를 구분할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. USB 포트에 구비된 전원 단자를 통해 외부 USB 장치의 연결 유무를 판단하는 단계와;
    상기 USB 포트에 외부 USB 장치가 연결된 경우 기 구비된 어댑터 식별용 단자로 입력되고, 상기 USB 장치를 구분하기 위한 어댑터 식별용 신호를 판단하는 단계와;
    상기 어댑터 식별용 신호에 의해 상기 USB 포트에 연결된 외부 USB 장치를 USB 호스트 장치 혹은 USB 어댑터로 구분하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 신호는 상기 USB 포트를 구비한 USB 클라이언트 장치에서 출력된 하이(H) 신호의 피드백된 신호인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하이 신호는 기 결정된 저항을 통해 상기 어댑터 식별용 단자로 입력되고, 그 입력된 신호가 하이(H)인 경우 상기 USB 포트에 연결된 USB 장치를 USB 어댑터로 인식하고, 로우(L)인 경우 상기 USB 포트에 연결된 USB 장치를 USB 호스트 장치로 인식하는 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저항값은 상기 어댑터 식별용 단자와 연결되는 USB 호스트 장치의 단자에 병렬 연결된 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 신호는 상기 USB 포트에 연결된 USB 호스트 장치에서 출력된 신호인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 단자로 입력된 신호가 하이(H)인 경우 상기 USB 포트에 연결된 USB 장치를 USB 호스트 장치로 인식하고, 로우(L)인 경우 상기 USB 포트에 연결된 USB 장치를 USB 어댑터로 인식하는 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 신호는 상기 USB 포트에 연결된 USB 어댑터에서 출력된 신호인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 단자로 입력된 신호가 하이(H)인 경우 상기 USB 포트에 연결된 USB 장치를 USB 어댑터로 인식하고, 로우(L)인 경우 상기 USB 포트에 연결된 USB 장치를 USB 호스트 장치로 인식하는 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 USB 포트에 USB 호스트 장치가 연결된 것으로 인식되면 상기 USB 호스트 장치로부터 공급된 전원에 대한 전류 제어를 통해 배터리를 충전시키고, 상기 USB 포트에 USB 어댑터 장치가 연결된 것으로 인식되면 상기 USB 어댑터로부터 공급된 전원에 대한 전류 제어를 통해 상기 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 단자는 상기 USB 포트에 구비된 제1데이터 신호 단자 혹은 제2데이터 신호 단자(D+ 단자 혹은 D- 단자) 중 하나인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 USB 포트를 구비한 USB 클라이언트 장치가 풀 스피드 장치인 경우 상기 제2데이터 신호 단자가 어댑터 식별용 단자인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 USB 포트를 구비한 USB 클라이언트 장치가 로우 스피드 장치인 경우 상기 제1데이터 신호 단자가 어댑터 식별용 단자인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 포트의 연결 장치 인식 방법.
  13. 어댑터의 전원을 출력하기 위한 전원 출력 단자와; 접지단자와; USB 클라이언트 장치와 연결 시 상기 어댑터의 연결 유무에 대한 어댑터 식별용 신호를 출력하는 어댑터 식별용 단자를 구비한 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 어댑터.
  14. 제13항에 있어서, 일측이 상기 전원 출력 단자와 연결되고 다른 일측이 상기 어댑터 식별용 단자와 연결된 제1저항(R1)과; 일측이 상기 어댑터 식별용 단자와 연결되고 다른 일측이 상기 접지 단자와 연결된 제2저항(R2)을 구비한 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 어댑터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 신호는 다음과 같은 수식에 의해 출력된 전압인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 어댑터.
    Figure 112005078092612-pat00002
    여기서, 상기 Vadapter는 상기 전원 출력 단자에서 출력되는 전압을 말한다.
  16. 제13항에 있어서, 상기 어댑터 식별용 단자는 USB 포트에 구비된 제1데이터 신호 단자 혹은 제2데이터 신호 단자(D+ 단자 혹은 D- 단자) 중 하나인 것을 특징으로 하는 범용 직렬 버스 어댑터.
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