KR101080731B1

KR101080731B1 - 휴대형 전자기기의 슬립모드에서의 배터리 잔량 표시방법 및 슬립모드에서의 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기

Info

Publication number: KR101080731B1
Application number: KR1020090078508A
Authority: KR
Inventors: 김현상; 윤형근
Original assignee: (주)아이트로닉스
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-11-07
Also published as: KR20110020992A

Abstract

본 발명은 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기에 관한 것으로서, 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리의 출력단에 복수 개가 병렬로 접속되고, 상기 배터리의 출력 전압이 미리 설정된 값인 경우 해당 전압에 상응하는 레벨 감지신호를 출력하는 레벨 비교기, 상기 복수 개의 레벨 비교기의 출력단에 접속되어 상기 레벨 비교기에서 레벨 감지신호가 출력되는 경우에 그에 상응하는 배터리 레벨 신호를 출력하는 제어부, 상기 배터리와 제어부 사이에 개재되고 상기 복수개의 레벨 비교기의 출력신호가 제어 신호로 인가되어 상기 레벨 비교기들 중 어느 하나로부터 레벨 감지신호가 인가되는 경우에 도통되는 스위치부 및 상기 제어부로부터 수신되는 배터리 레벨 신호에 기초하여 배터리 잔량을 표시하는 배터리 레벨 게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 슬립모드 상태에서 배터리 레벨 게이지 상에 배터리 레벨이 표시되면서도 제어부(MCU)의 전력 소모가 거의 발생하지 않도록 함으로써 배터리 잔량 표시에 소모되는 전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

휴대형, 전자기기, 배터리, 슬립모드, 방전, 잔량, 하이패스, 온보드유닛.

Description

휴대형 전자기기의 슬립모드에서의 배터리 잔량 표시방법 및 슬립모드에서의 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기{A Method For Displaying Battery Residual Capacitance in Sleep Mode And A Portable Electronic Device Having Function of Displaying Battery Residual Capacitance}

본 발명은 휴대형 전자기기의 슬립모드에서의 배터리 잔량 표시방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 전압이 미리 설정된 복수 개의 전압 레벨에 도달한 순간에만 전압 레벨 검출신호가 출력되고 그에 따라 순간적으로 제어부가 동작하여 배터리 레벨 게이지 상에 배터리 레벨을 표시함으로써 배터리 잔량 표시에 소모되는 전력을 최소화할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

휴대 단말기, 휴대용 게임기, 전자 통행료 징수를 위한 휴대형 온 보드 유닛, 휴대형 내비게이션 장치 등의 휴대형 전자기기는 충전 배터리를 사용하여 일정 시간 사용 후 배터리가 정상 동작이 불가능한 저전압 상태로 방전되면 충전 배터리를 충전하여 재사용하고 있다.

이러한 휴대형 전자기기들은 사용이 되지 않는 대기상태에서의 불필요한 배터리 소모를 방지하기 위해 대기상태에서는 특정 제어신호가 입력되는지 여부를 판단하기 위한 최소의 회로를 제외한 모든 회로를 비활성화시키는 슬립 모드로 진입하도록 하는 경우가 많다.

슬립모드에서 정상 동작 모드로 변환되기 위한 특정 제어신호는 사용자의 조작 신호 입력, 차량용 전자기기의 경우 시동 개시, 차량의 이동 개시, 웨이크업 신호의 수신 등일 수 있다.

도 1에는 휴대형 전자기기의 하나로서 온 보드 유닛의 슬립 모드를 위한 주요 구성이 도시되어 있다.

차량 탑재 단말기인 온 보드 유닛은 지능형 교통 시스템의 일환으로 노변 기지국장치와의 무선통신을 통해 스마트카드로부터 통행요금을 징수하는 전자 통행료 징수 시스템(ETCS : Electronic Toll Collecting System)을 제공하는 것으로서, 고속도로의 대부분의 구간에 ETCS 시스템이 설치되어 사용되고 있으며, 점차 적용 구간을 확대하고 있는 추세이다.

온 보드 유닛은 차량의 전원단에 연결하여 사용하는 경우와 별도의 배터리를 사용하여 휴대형 방식으로 사용하는 경우가 있다. 특히, 배터리를 이용한 휴대형 타입의 경우에는 배터리를 장시간 사용할 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해 평소에는 슬립 모드에서 동작하다가 노변 기지국장치와 통신을 수행하는 때에만 정상적으로 동작하도록 하는 방식이 주로 사용된다.

슬립 모드는 평소에는 온 보드 유닛 본체(20)에 전원이 공급되지 않는 비활 성상태에 있고 웨이크업 회로부(10)만 동작하고, 웨이크업 회로부(10)에서 노변 기지국 장치로부터 웨이크업 신호를 수신하면 온 보드 유닛 본체(20)를 절환시켜 정상 동작 하도록 하게 된다.

슬립 모드일 경우에는 사용자가 온 보드 유닛의 현재 배터리 상태를 확인할 수 없으므로 톨 게이트 통과 전에 단말기의 버튼을 누르거나 하이패스 카드를 삽입하는 등의 슬립 모드를 해제하기 위한 별도의 이벤트가 있어야 배터리 용량 확인이 가능한 문제점이 있다.

따라서, 슬립 모드 중 배터리가 정상 동작 전압 이하로 방전되는 경우 운전자가 이를 확인하지 못한 상태에서 ETCS 레인을 진입하여 과금이 실패하여 차단봉이 내려져 차량이 톨 게이트를 통과하지 못하고 그에 따라 ETCS 레인이 정체되는 현상이 종종 발생하고 있다.

도 2는 종래 온 보드 유닛이 슬립모드인 상태에서 배터리 잔량을 표시하기 위한 구성을 도시한 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 온 보드 유닛이 슬립모드인 상태에서 배터리 잔량을 표시하기 위해서는 제어부(40)가 주기적으로 배터리(30)의 전압을 체크하여 배터리 레벨 게이지(50)에 표시하는 방식이므로 제어부(40)에 계속해서 전원이 공급되어야 하고 그에 따라 소비전력이 많아 휴대형 기기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

제어부(40)에 전원을 공급하지 않는 상태에서 배터리 잔량을 알기 위해서는 사용자가 버튼을 누르는 등의 이벤트를 발생시켜야 하는 번거로움이 발생할 뿐 아 니라 사용자와 온 보드 유닛의 거리가 멀어 버튼 누름 조작이 어렵고 사고의 원인이 되는 경우가 발생하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리의 전압이 미리 설정된 단계로 나누어진 복수 개의 전압 레벨에 도달한 순간에만 전압 레벨 검출신호가 출력되고 그에 따라 순간적으로 제어부가 동작하여 배터리 레벨 게이지 상에 배터리 레벨을 표시함으로써 배터리 잔량 표시에 소모되는 전력을 최소화할 수 있 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 슬립 모드 상태에서도 배터리 잔량이 지속적으로 표출됨으로써 사용자의 별도의 이벤트 없이도 배터리 레벨을 표시할 수 있어 사용자의 편의성이 증대되도록 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리의 출력단에 복수 개가 병렬로 접속되고, 상기 배터리의 출력 전압이 미리 설정된 값인 경우 해당 전압에 상응하는 레벨 감지신호를 출력하는 레벨 비교기, 상기 복수 개의 레벨 비교기의 출력단에 접속되어 상기 레벨 비교기에서 레벨 감지신호가 출력되는 경우에 그에 상응하는 배터리 레벨 신호를 출력하는 제어부, 상기 배터리와 제어부 사이에 개재되고 상기 복수개의 레벨 비교기의 출력신호가 제어 신호로 인가되어 상기 레벨 비교기들 중 어느 하나로부터 레벨 감지신호가 인가되는 경우에 도통되는 스위치부 및 상기 제어부로부터 수신되는 배터 리 레벨 신호에 기초하여 배터리 잔량을 표시하는 배터리 레벨 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기가 제공된다.

여기서, 상기 제어부는 상기 복수 개의 레벨 비교기 중 가장 낮은 레벨 전압으로 설정된 레벨 비교기에서 레벨 감지신호가 출력되는 경우 배터리 로우 상태를 경고하는 사운드를 출력하거나 경고등을 점등하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 비교기는 상기 배터리 전압이 미리 설정된 하이 레벨 전압인 경우 하이 레벨 신호를 출력하는 하이 레벨 비교기, 상기 배터리 전압이 미리 설정된 미들 레벨 전압으로 하강하는 경우 미들 레벨 신호를 출력하는 미들 레벨 비교기 및 상기 배터리 전압이 미리 설정된 로우 레벨 전압으로 하강하는 경우 로우 레벨 신호를 출력하는 로우 레벨 비교기를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어부는 상기 스위치부의 도통에 의해 상기 배터리 레벨 게이지에 배터리 잔량을 표시한 후 상기 스위치부가 오프 상태가 되도록 제어하여 상기 배터리로부터의 전력 공급을 차단하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 슬립 모드 상태에서도 배터리 잔량이 지속적으로 표출됨으로써 사용자 의 별도의 이벤트 없이도 배터리 레벨을 표시할 수 있어 사용자의 편의성이 증대되는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서는 휴대형 전자기기 중 슬립모드 상태에서 많이 사용되고 슬립모드 상태에서 배터리 방전이 되는 경우 과금 실패 등의 문제점이 가장 많은 온 보드 유닛을 예시적으로 설명하기로 한다. 본 실시예의 온 보드 유닛은 휴대형 전자기기의 일례로서 휴대 단말기, 게임기, 휴대형 내비게이션 등 각종 휴대형 전자기기에 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명에 따른 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 온 보드 유닛의 내부 구조를 도시한 블록도이다. 도 3에는 설명의 간단을 위해 온 보드 유닛의 구성 중 전원부와 전원 레벨 표시와 관련된 구성만이 도시되어 있음을 밝혀 둔다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 온 보드 유닛은 전원을 공급하는 배터리(30)와, 복수 개의 레벨 비교기(60, 70, 80), 제어부(40), 배터리 레벨 게이지(50), 스위치부(SW)를 포함하여 구성된다.

레벨 비교기(60, 70, 80)는 배터리(30)의 출력단에 복수 개가 병렬로 접속되 고, 배터리(30)의 출력 전압이 미리 설정된 레벨에 도달하는 경우 해당 전압에 상응하는 레벨 감지신호를 출력하는 것으로서, 본 실시예에서는 배터리 레벨을 3 단계로 구분하여 3개의 레벨 비교기(60, 70, 80)가 사용되도록 하였다. 레벨 비교기(60, 70, 80)는 기준 전압과 배터리(60)의 전압을 비교하여 배터리(60)의 전압이 기준 전압에 도달하는 경우 레벨 감지신호를 출력하도록 하는 간단한 회로로 구현이 가능하다.

본 실시예에서 3 개의 레벨 비교기는 기준전압으로서 배터리 전압이 충만된 상태인 하이 레벨 전압(V_H)를 사용하여 배터리 전압이 하이 레벨 전압인 경우 하이 레벨 신호를 출력하는 하이 레벨 비교기(60)와, 배터리 전압이 미들 레벨 전압(V_M)으로 하강하는 경우 미들 레벨 신호를 출력하는 미들 레벨 비교기(70) 및 배터리 전압이 충전이 필요한 로우 레벨 전압(V_L)으로 하강하는 경우 로우 레벨 신호를 출력하는 로우 레벨 비교기(80)로 구성된다.

스위치부(SW)는 배터리(30)와 제어부(40) 사이에 개재되고 레벨 비교기(60 ,70, 80)의 출력신호가 제어 신호로 인가되어 레벨 비교기들 중 어느 하나로부터 레벨 감지신호가 인가되는 경우에 도통되어 제어부(40)에 전원을 공급한다. 즉, 제어부(40)는 슬립모드 상태에서 비활성화되어 있다가 스위치부(SW)가 ON되는 순간에만 활성화되어 동작하여 배터리 레벨 게이지를 구동한 후 다시 비활성화하게 된다. 즉, 제어부(40)는 스위치부(SW)의 도통에 의해 배터리 레벨 게이지(50)에 배터리 잔량을 표시한 후 스위치부(SW)가 오프 상태가 되도록 제어하여 배터리(30) 로부터의 전력 공급을 차단하게 한다.

제어부(40)는 복수 개의 레벨 비교기(60, 70, 80)의 출력단에 접속되어 레벨 비교기(60, 70, 80)에서 레벨 감지신호가 출력되는 경우에 그에 상응하는 배터리 레벨 신호를 출력한다.

그리고, 제어부(40)는 로우 레벨 비교기(80)에서 로우 레벨 신호가 출력되는 경우 레벨 잔량 표시 외에 로우 배터리 상태를 경고하기 위한 경고음 출력 또는 경고등 점등 등의 동작을 수행한 후 다시 비활성화되도록 하는 것도 가능하다.

배터리 레벨 게이지(50)는 제어부(40)로부터 수신되는 배터리 레벨 신호에 기초하여 배터리 잔량을 표시하는 것으로서, 한번 레벨이 표시된 후에는 전원이 인가되지 않더라도 표시 상태를 유지하는 전자 종이, BCD(Bistable Cholesteric Displays) 등이 사용가능하다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 배터리 전압이 정상 동작 이하로 떨어지는 경우 이를 감지하여 출력하는 로우 배터리 감지부와 로우 배터리 감지 신호에 의해 점등되는 방전 경고등을 더 구비하여 배터리 방전에 의해 온 보드 유닛의 휴대형 전자기기 등이 동작하지 않는 상태에서도 방전 경고등은 점등되도록 하여 사용자가 배터리 방전 상태를 인식할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 여기서 로우 배터리 감지부는 배터리 전압과 기준 전압(정상 동작 경계 전압)을 비교하여 배터리 전압이 기준 전압 이하인 경우 High 또는 Low값을 출력하는 간단한 비교기 회로로 구현이 가능하다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도 1은 종래 온 보드 유닛의 슬립 모드를 위한 주요 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 종래 온 보드 유닛에서 배터리 잔량을 표시하기 위한 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 온 보드 유닛의 내부 구조를 도시한 블록도이다.

<주요도면부호에 관한 설명>

10 : 웨이크업 회로부

20 : 온 보드 유닛 본체

30 : 배터리

40 : 제어부

50 : 배터리 레벨 게이지

60, 70, 80 : 레벨 비교기

SW : 스위치부

Claims

전원을 공급하는 배터리;

상기 배터리의 출력단에 복수 개가 병렬로 접속되고, 상기 배터리의 출력 전압이 미리 설정된 값인 경우 해당 전압에 상응하는 레벨 감지신호를 출력하는 레벨 비교기;

상기 복수 개의 레벨 비교기의 출력단에 접속되어 상기 레벨 비교기에서 레벨 감지신호가 출력되는 경우에 그에 상응하는 배터리 레벨 신호를 출력하는 제어부;

상기 배터리와 제어부 사이에 개재되고 상기 복수개의 레벨 비교기의 출력신호가 제어 신호로 인가되어 상기 레벨 비교기들 중 어느 하나로부터 레벨 감지신호가 인가되는 경우에 도통되는 스위치부; 및

상기 제어부로부터 수신되는 배터리 레벨 신호에 기초하여 배터리 잔량을 표시하는 배터리 레벨 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 복수 개의 레벨 비교기 중 가장 낮은 레벨 전압으로 설정된 레벨 비교기에서 레벨 감지신호가 출력되는 경우 배터리 로우 상태를 경고하는 사운드를 출력하거나 경고등을 점등하는 것을 특징으로 하는 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기.
제 1 항에 있어서,

상기 비교기는

상기 배터리 전압이 미리 설정된 하이 레벨 전압과 동일한 경우 하이 레벨 신호를 출력하는 하이 레벨 비교기;

상기 배터리 전압이 미리 설정된 미들 레벨 전압과 동일한 경우 미들 레벨 신호를 출력하는 미들 레벨 비교기; 및

상기 배터리 전압이 미리 설정된 로우 레벨 전압과 동일한 경우 로우 레벨 신호를 출력하는 로우 레벨 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 스위치부의 도통에 의해 상기 배터리 레벨 게이지에 배터리 잔량을 표시한 후 상기 스위치부가 오프 상태가 되도록 제어하여 상기 배터리로부터의 전력 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 슬립모드에서 배터리 잔량 표 시기능을 갖는 휴대형 전자기기.
제 1 항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,

휴대형 전자기기는 온 보드 유닛인 것을 특징으로 하는 슬립모드에서 배터리 잔량 표시기능을 갖는 휴대형 전자기기.