KR101318512B1

KR101318512B1 - 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원공급 방법

Info

Publication number: KR101318512B1
Application number: KR1020060082718A
Authority: KR
Inventors: 겐지 이리에
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2013-10-16
Also published as: US8103886B2; US20070046268A1; US7631203B2; US20140167687A1; CN1925257A; JP2007068333A; US8694809B2; CN100444497C; US20120091984A1; US20100045258A1; KR20070026126A

Abstract

전원 공급 전용 장치는 외부 전원으로부터 전원을 수신하는 레귤레이터(regulator), 레귤레이터가 접속된 2 개의 신호선들, 및 각각이 레귤레이터와 2 개의 신호선들 중의 연관된 하나 사이에 배치되는 2 개의 저항들을 포함한다.

전원 공급 전용 장치, 외부 전원, USB 어댑터, 전류 변환기, SOF

Description

전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법{DEDICATED POWER SUPPLY APPARATUS, TERMINAL, POWER SUPPLY SYSTEM, AND POWER SUPPLY METHOD}

도 1은 USB 접속이 USB 어댑터와 디바이스 사이에 개통될 때 접속 상태의 일례의 다이어그램이다.

도 2a는, SOF를 포함하는, 전송될 데이터의 전체 구조의 다이어그램이다.

도 2b는, SOF를 포함하는, 전송될 데이터의 프레임 구조의 다이어그램이다.

도 2c는 전송될 데이터의 트랜잭션 구조의 다이어그램이다.

도 3은 서스펜디드(suspended)된 상태로의 천이를 검증하는 검증 방법의 다이어그램이다.

도 4는 서스펜디드된 상태로의 천이를 확인한 결과의 표이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 시스템의 다이어그램이다.

도 6은 제1 USB 어댑터 탐지 방법의 흐름도이다.

도 7은 제2 USB 어댑터 탐지 방법의 흐름도이다.

도 8은 제3 USB 어댑터 탐지 방법의 흐름도이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 공급 시스템의 다이어그램이다.

도 10은 USB 어댑터 탐지 방법의 다른 예의 흐름도이다.

<주요도면부호설명>

310 USB 어댑터

311, 318 레귤레이터

312 신호 생성기

313 USB 커넥터

320 디바이스

321 USB 포트

322 배터리

327 탐지기

328 판정부

329 제어기

330 재생 제어기

331 재생부

332 저장 매체

333 조작부

334 CPU

335 출력부

340 전원

(특허문헌1) 일본특허공개공보 제2005-6497호

<관련 출원에 대한 상호 참조>
본 발명은 2005년 8월 31일자로 일본 특허청에 출원한 일본 특허 출원번호 제2005-251543호에 관한 요지를 포함하고, 그 전체 내용은 본 명세서에 참고로 원용된다.
본 발명은 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법에 관한 것이고, 더 구체적으로는 휴대할 수 있는 모바일 디바이스에 적용이 가능한 전원 공급 기술에 관한 것이다.

소형이고 휴대할 수 있는 디지털 오디오 플레이어와 같은, 빠른 속도로 증가하는 다수의 모바일 디바이스들이 널리 사용되고 있다. 이들 모바일 디바이스들 중의 다수는 USB(universal serial bus) 접속으로 컴퓨터와 고속 데이터 통신을 수행할 수 있다. 그런 모바일 디바이스들의 전지를 충전시킬 수 있는 다양한 방법들이 존재한다. 예를 들어, 한 방법으로는 전원 공급을 위해 교류 전류(alternating current;AC) 잭(jack)을 사용하고, 다른 방법으로는 크레이들(cradle)을 사용하며, 또 다른 방법으로는 USB를 사용한다. 모바일 디바이스에 데이터 통신을 위한 USB 단자가 제공되고 전원 공급을 위한 AC 잭이 제공될 때, 디바이스는 크기가 더 커져서, 보기에 매력적이지 않고, 배선 접속도 복잡해진다. 일부 모바일 디바이스들에는, 모바일 디바이스를 홀드(hold)하고 충전하기 위해 전용 충전기로서 작동하는 크레이들이 제공된다. 항상 그런 큰 크레이들을 가지고 있어야 하므로, 소형 모바일 디바이스를 완전히 편리하게 사용하기가 어렵다.

상술된 관점들에서, USB-접속가능한 모바일 디바이스가 USB 접속을 함으로써 충전되는 것이 바람직하다. USB 접속에 의해 충전이 수행될 때, 모바일 디바이스를 컴퓨터에 단순히 접속하여 충전할 수 있다. 그러므로, USB 접속으로 충전될 수 있는 다수의 모바일 디바이스들에 전원 공급을 위한 AC가 제공되지 않고, 데이터 통신과 충전을 위해 USB 잭만을 제공하여, 모바일 디바이스들의 크기를 감소시키고, 모바일 디바이스의 외관을 좋게 하고, 배선 접속의 용이성을 높인다.

전원 공급을 위한 AC 잭이 제공되지 않는 모바일 디바이스의 경우, 컴퓨터가 없을 때 그런 모바일 디바이스를 충전하기가 어렵다. 보통 사용에서, 그런 모바일 디바이스가 USB를 통해 컴퓨터에 접속되어서 충전될 수 있으므로 편리하다. 그러나, 그런 모바일 디바이스의 사용자가 여행 중이고 마침 컴퓨터를 갖고 있지 않다면, 그런 모바일 디바이스를 충전하기가 어렵다. 이 문제점을 방지하기 위해, 가정의 전원에 접속되어, 이 전원을 미리 결정된 전원으로 변환하여, USB 접속으로 그 변환된 전원을 모바일 디바이스로 공급할 수 있는 어댑터가 개발되었다. 그런 어댑터들은 "USB 어댑터"로서 지칭된다.(예를 들어, 특허문헌1 참고)

상술된 공지된 USB 어댑터는 총 4개의 단자가 제공된 표준 4-핀 USB 커넥터를 채택한다. 4 개의 단자는 전원 공급을 위한 +5 V 전원 공급 단자, 접지 단자, 데이터 전송을 위한 D+ 단자, 및 데이터 전송을 위한 D- 단자를 포함한다. 그런 USB 어댑터의 전원 공급 사양에 따르면, 5 V ± 0.25 V의 출력 전압과 500 mA의 출력 전류가 필요하고, 그 사양을 만족시키기 위한 전원 공급 단자가 설계된다. 이에 비해, 데이터 전송을 위한 D+와 D- 단자들은 개방적이고, 이 관점에서 아무런 처리도 되어 있지 않다. 그러므로, D+와 D- 단자들의 동작이 불안정하다.

모바일 디바이스와 USB 어댑터 사이를 접속할 때, 모바일 디바이스가, USB 어댑터가 서스펜디드(suspended)되었다고 잘못 인식하지 않는 것이 필요하다. 모바일 디바이스가, USB 디바이스가 서스펜디드되었다고 잘못 인식했을 때, 모바일 디바이스는 USB 어댑터로부터 500 μA 이하의 전원만을 수신할 수 있다. 공지된 USB 어댑터들에서, 그러나, 데이터 전송을 위한 D+와 D- 단자들에 대해 아무런 처리가 되어 있지 않았으므로, 모바일 디바이스는, USB 어댑터가 서스펜디드되었다고 잘못 인식할 수 있다.

상술된 문제점들의 관점에서, 전원 공급 전용 장치가 접속되어 있는 동안 안전한 충전 시스템을 제공할 수 있으며 단말기의 오동작이나 불안정한 동작을 억제할 수 있는, 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템 및 전원 공급 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모바일 디바이스의 재충전가능한 전원 등으로 전원 공급을 하기 위한 전원 공급 전용 장치가 제공된다. 전원 공급 전용 장치는, 외부 전원으로부터 전원을 수신하는 레귤레이터, 레귤레이터가 접속되는 2 개의 신호선들, 및 각각이 레귤레이터와 신호선들 중의 연관된 하나 사이에 배치된 2 개의 저항들을 포함한다.

이 구조로, 2 개의 신호선들은, 레귤레이터와 2 개의 신호선들 중의 연관된 하나 사이에 2 개의 저항들의 각각을 배치하여, 미리 결정된 전압까지 풀-업(pull-up)될 수 있다. 따라서, 전원 공급 전용 장치와 접속된 디바이스가 전원 공급 전 용 장치가 서스펜디드되었다고 잘못 인식하는 것을 방지하여, 이 디바이스가 서스펜디드되는 것을 방지한다. 그러므로, 디바이스의 오동작이나 또는 불안정한 동작이 억제될 수 있고, 안전한 충전 시스템이 제공될 수 있다.

2 개의 저항들의 각각은 반드시 레귤레이터와 2 개의 신호선들 중의 연관된 하나 사이에 배치되지 않아도 된다. 예를 들어, 일부 경우들에서는, 레귤레이터와 신호선들 중의 적어도 하나 사이에 저항이 배치된다. 즉, 2 개의 유형의 USB 디바이스들이 존재한다. 하나는, 마우스와 같은, 저속(low-speed) 디바이스이고, 다른 하나는, 하드 디스크와 같은 최대속도(full-speed) 디바이스이다. 연관된 2 개의 신호선들에 2 개의 저항들을 접속하여, 양쪽 유형의 USB 디바이스들이 핸들링될 수 있다. 저속 디바이스 또는 최대속도 디바이스와 같은, 단지 한 개의 유형의 USB 디바이스만을 핸들링하기 위해, 저항은 단지 한 개의 신호선에만 접속될 수 있다. 이 점은 이후에 설명될 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 재충전가능한 전원 등을 포함하고 외부 디바이스로부터 전원을 수신하는 단말기가 제공된다. 그 단말기는, 외부 디바이스에 접속되는 접속 부분, 상기 접속 부분을 통해 상기 외부 디바이스로부터 전원을 수신하는 전지, 상기 접속 부분이 상기 외부 디바이스로 접속될 때, 상기 외부 디바이스로부터 데이터 신호를 탐지하는 탐지기, 상기 탐지기에 의해 얻어진 탐지 결과에 기초하여 상기 외부 디바이스가 전원 공급 전용 장치인지의 여부를 판정하는 판정부, 및 상기 판정부에 의해 얻어진 판정 결과에 기초하여 상기 전지의 충전을 제어하는 제어기를 포함한다.

외부 디바이스로부터의 데이터 신호는 외부 디바이스가 데이터 전송을 수행한다는 것을 나타내는 신호일 수 있다.

단말기는, 판정부에 의해 수행되는 판정에 기초하여, 충전 전류량을 상기 판정 전의 제1 전류에서 상기 제1 전류보다 많은 제2 전류로 변환하는 전류 변환기를 더 포함할 수 있다.

단말기는, 충전시의 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터와 같은 전원 공급 전용 장치인지의 여부를 판정하여 적절한 충전을 수행할 수 있다. 이 구조로, 단말기는, 데이터 전송이 수행된다는 것을 나타내는, SOF(start of frame)와 같은, 신호가 전송되는지의 여부를 판정한다. 단말기가 접속처가 전원 공급 전용 장치라고 판정할 때, 단말기는 적절한 충전을 수행할 수 있다.

본 발명의 추가 실시예에 따르면, 제공된 단말기는, 외부 디바이스에 접속되는 접속 부분, 상기 접속 부분을 통해 상기 외부 디바이스로부터 전원을 수신하는 전지, 상기 커넥터에 포함되는 신호선들이, 논리적 하이(high) 상태들과 같은, 미리 결정된 논리 상태들에 유지되는지의 여부를 탐지하는 탐지기, 상기 탐지기에 의해 얻어진 탐지 결과에 기초하여 상기 외부 디바이스가 전원 공급 전용 장치인지의 여부를 판정하는 판정부, 및 상기 판정부에 의해 얻어진 판정 결과에 기초하여 상기 전지의 충전을 제어하는 제어기를 포함한다.

이 구조로, 2 개의 신호선들의 논리 상태들을 판정하여, 통신처가 전원 공급 전용 장치라고 결정할 때, 적절한 충전이 수행될 수 있다. 예를 들어, 양쪽 신호선들이 모두 논리적 하이 상태에 유지되는지의 여부를 판정하여, 통신처가 전원 공 급 전용 장치라고 결정할 때, 적절한 충전이 수행될 수 있다.

단말기는, 판정부에 의해 수행되는 판정에 기초하여, 충전 전류량을 상기 판정 전의 제1 전류에서 상기 제1 전류보다 많은 제2 전류로 변환하는 전류 변환기를 더 포함할 수 있다. 제1과 제2 전류는, 예를 들어, 각각 100 mA와 500 mA이다. 이 구조로, 전류량은 통신처가 전원 공급 전용 장치라고 판정한 후에 증가될 수 있다. 예를 들어, 전류량은 100 mA에서 500 mA로 증가될 수 있다.

본 발명의 추가 실시예에 따르면, 제공된 전원 공급 시스템은 전원 공급 전용 장치, 및 상기 전원 공급 전용 장치로부터 전원이 공급되는 단말기를 포함한다. 상기 전원 공급 전용 장치는, 외부 전원으로부터 전원을 수신하는 레귤레이터, 상기 레귤레이터가 접속되는 2 개의 신호선들, 및 각각이 상기 레귤레이터와 상기 신호선들 중의 연관된 하나와 사이에 배치되는 2 개의 저항들을 포함한다. 상기 단말기는, 외부 디바이스와 접속되는 접속 부분, 상기 접속 부분을 통해 상기 외부 디바이스로부터 전원을 수신하는 전지, 상기 접속 부분이 상기 외부 디바이스에 접속될 때 상기 외부 디바이스로부터 데이터를 탐지하는 탐지기, 상기 탐지기에 의해 얻어진 탐지 결과에 기초하여, 상기 외부 디바이스가 상기 전원 공급 전용 장치인지의 여부를 판정하는 판정부, 및 상기 판정부에 의해 얻어진 판정 결과에 기초하여 상기 전지의 충전을 제어하는 제어기를 포함한다.

이 시스템으로, 전원 공급 전용 장치에서, 레귤레이터와 2 개의 신호선들 중의 연관된 하나 사이에 2 개의 저항들의 각각을 배치하여, 2 개의 신호선들이 미리 결정된 전압까지 풀-업될 수 있다. 따라서, 전원 공급 전용 장치와 접속된 디 바이스는 서스펜디드되는 것이 방지된다. 단말기는, 데이터 전송이 수행되는 것을 나타내는, SOF와 같은, 신호가 전송되는지의 여부를 판정한다. 판정 결과에 기초하여, 단말기는 접속처 디바이스가, USB 어댑터와 같은, 전원 공급 전용 장치인지의 여부를 판정한다. 따라서, 단말기는 적절한 충전을 수행할 수 있다. 이 방식으로, 단말기의 오동작 또는 불안정한 동작이 억제될 수 있고, 안전한 충전 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단말기에 전원을 공급하는 전원 공급 방법이 제공된다. 전원 공급 방법은, 외부 디바이스가 접속되었는지의 여부를 탐지하는 단계, 탐지된 외부 디바이스로부터 전원을 수신하여 충전을 시작하는 단계, 충전을 시작한 후에 상기 외부 디바이스로부터 데이터 신호를 탐지하는 단계, 및 충전을 시작한 후 상기 외부 디바이스로부터 상기 데이터 신호를 탐지한 결과에 기초하여 상기 외부 디바이스로부터 수신되는 전력량을 제어하는 단계를 포함한다.

이 방법으로, 충전을 시작한 후에, 단말기는, 외부 디바이스가 데이터 전송을 수행한다는 것을 나타내는, SOF와 같은, 신호를 탐지한다. 탐지 결과에 기초하여, 단말기는 충전을 제어한다. 이 방식으로, 전원 공급 전용 장치와 접속된 단말기의 오동작이나 또는 불안정한 동작이 억제될 수 있고, 안정한 충전 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전원 공급 전용 장치는, 각각이 레귤레이터와 2 개의 신호선들 중의 연관된 하나 사이에 배치되는, 2 개의 저항들을 포함한다. 그러므로, 2 개의 신호선들은 미리 결정된 전압까지 풀-업될 수 있다. 또한, 전원 공급 전용 장치와 접속된 디바이스가 서스펜디드되는 것이 방지된다. 단말기는, 데이터 전송이 수행된다는 것을 나타내는, SOF와 같은, 신호가 전송되는지의 여부를 판정한다. 단말기는, 통신처 디바이스가, USB 어댑터와 같은, 전원 공급 전용 장치라고 판정할 때, 적절한 충전을 수행할 수 있다. 이 방식으로, 단말기의 오동작 또는 불안정한 동작이 억제될 수 있고, 안전한 충전 시스템이 제공될 수 있다.

첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예들에 따른 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법이 상세히 설명될 것이다. 명세서와 도면들에서, 실질적으로 동일 기능을 갖는 소자들은 동일한 참조 부호로 나타내고, 그 반복 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스에 포함되고 USB 접속으로 재충전될 수 있는 전지를 충전하는 전원 공급 전용 장치(이하 "USB 어댑터"라고 지칭됨)가 설명될 것이다. 이 실시예에서, "디바이스"라는 용어는 USB 접속을 통하여, USB 호스트인, 컴퓨터로부터 또는 USB 어댑터로부터 전원을 수신할 수 있는 디바이스를 지칭한다. 이 실시예의 디바이스는 휴대될 수 있는 모바일 디바이스를 주로 가정한다. 그러나, 디바이스는 휴대하기에 적절한 것에만 제한되지 않고, USB-접속처로부터 전원을 수신할 수 있는 모든 단말기들을 포함한다.

이 실시예에서, 디바이스가 USB 어댑터에 접속되어 있는 동안 서스펜디드되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 디바이스가 컴퓨터와 접속된 동안 컴퓨터가 서스펜디드될 때, 디바이스도 또한 서스펜디드된다. 이 시점에서, 디바이스는 단지 약 500 μA의 전류를 수신할 수 있고, 디바이스가 컴퓨터에게 디바이스로 전원 공급할 것을 실제로 요구하는 것은 어렵다.

디바이스가 USB 어댑터에 접속될 때, 디바이스를 서스펜디드하는 것은 필요치 않다. 그러나, 디바이스가 접속처 디바이스가 USB 디바이스인지 또는 컴퓨터인지의 여부를 판정하는 것은 어렵다. 그러므로, 디바이스는, 자신이 USB 어댑터에 접속되어 있는 상태를 자신이 서스펜디드된 컴퓨터에 접속되어 있는 상태로서 잘못 인식할 수 있다. 본 실시예에서는, 이러한 오류 인식을 방지하는 것이 바람직하다.

<실시예>

도 1은 전원 공급 시스템의 일례의 다이어그램이다. 전원 공급 전용 장치의 일례인 USB 어댑터(110)와, 단말기의 일례인 디바이스(120)가 서로 USB를 통해 접속된다. USB 어댑터(110)는 전원 플러그(118)를 통해 외부 전원(140)에 접속된다. 도 1은 단지 이하 설명에 필요한 소자들만을 도시한다.

USB 어댑터(110)

USB 어댑터(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 레귤레이터(111), (신호 생성기(112)), 및 USB 커넥터(113)를 포함한다. 레귤레이터(111)는 외부 전원(140)으로부터 전압을 수신하고, 그 전압을 충전하는 전압으로서 사용될 수 있는 전압으로 변환한다. 외부 전원(140)은, 예를 들어, 가정 전원 공급을 위한 100 V 내지 240 V의 범위의 AC 전류를 공급하고, 레귤레이터(11)는 이 전압을, 예를 들어, 5 V의 DC 전압으로 변환한다.(신호 생성기(112)는 데이터 전송을 위한 신호를 생성한다. 신호 생성기(112)를 제공할 필요는 없다.)

USB 커넥터(113)는 표준 4-핀 USB 커넥터이고, +5 V 단자(114), GND 단자(115), D+ 단자(116), 및 D- 단자(117)를 포함한다. +5 V 단자(114)와 GND 단자(115)는 레귤레이터(111)에 접속되는 전원 공급 단자들이다. D+ 단자(116)와 D- 단자(117)는 신호 생성기(112)에 접속되는 데이터 전송 단자들이다. D+ 단자(116)는, 예를 들어, 15 kΩ의 저항 R12를 통해 접지된다. D- 단자(117)는, 예를 들어, 15 kΩ의 저항 R22를 통해 접지된다.

디바이스(120)

디바이스(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, USB 포트(121)와 전지(122)를 포함한다. USB 포트(121)는 USB 어댑터(110)의 USB 커넥터(113)가 접속되는 포트이다. USB 포트(121)는 Vusb 단자(123), GND 단자(124), D+ 단자(125), 및 D- 단자(126)를 포함한다. 전지(122)는 재충전가능한 전원이고, 예를 들어, 리튬-이온 전지이다.

디바이스(120)를 USB 어댑터(110)에 접속시, Vusb 단자(123)는 USB 어댑터(110)의 +5 V 단자(114)에 접속되고, GND 단자(124)는 USB 어댑터(110)의 GND 단자(115)에 접속되고, D+ 단자(125)는 USB 어댑터(110)의 D+ 단자(116)에 접속되고, D- 단자(126)는 USB 어댑터(110)의 D- 단자(117)에 접속된다.

D+ 단자(125)는, 예를 들어, 1.5 kΩ의 저항(31)을 통해서 3.3 V 전원에 접속되어, 풀-업(pull-up)된다. 도 1에 도시된 디바이스(120)는, 최대속도 통신을 수행하는 하드 디스크와 같은 디바이스를 가정한다. 디바이스(120)가 저속 통신을 수행하는 마우스와 같은 디바이스일 때, D+ 단자(126)는 풀-업된다.

USB 어댑터(110)의 +5 V 단자(114)로부터 Vusb 단자(123)로 +5 V 전원이 공급될 때, 디바이스(120)는 USB 어댑터(110)와의 접속을 인식한다. 이에 비해, 디바이스(120)가 저항(31)을 사용하여 D+ 단자(116)를 풀-업할 때, USB 어댑터(110)는 디바이스(120)와의 접속을 인식한다.

도 1에 도시된 것과 같이, USB 접속하는 디바이스의 서스펜디드 상태로의 천이의 경우가 설명될 것이다. 도 1에 도시된 것과 같이, USB 접속하는 디바이스는, 컴퓨터와 같은, 접속처 전자 디바이스가 서스펜디드되었는지의 여부를 판정한다. 접속처 전자 디바이스가 서스펜디드되었다고 판정되면, 디바이스도 서스펜디드된다. USB-접속처가 3 ms 이상 동안 휴지기간을 가질 때, 그리고 USB-접속처로부터 SOF 또는 다른 신호가 전송되지 않았을 때, 디바이스(120)가 서스펜디드된다. 휴지 상태는, 저속 디바이스인 경우, D+ 단자(125)가 로우(low)이고 D- 단자(126)가 하이(high)이며, 최대속도 디바이스의 경우, D+ 단자(125)는 하이이고 D- 단자(126)는 로우인 상태이다. 이 사양에서, 논리 하이 상태는 단순히 "하이”로서 표현되고, 논리 로우 상태는 단순히 “로우”로서 표현된다.

SOF가 이하에서 설명될 것이다. 도 2a 내지 도 2c는, SOF를 포함하는, 전송될 데이터의 구조의 다이어그램들이다. USB 라인 상에 흐르는 실제 데이터는 “프레임들(frames)”로서 지칭되는 단위로서 통신된다. 프레임은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 1 ms의 주기로 반복하여 전송된다. 모든 데이터는 프레임들로 교환된다. 프레임 구조는, 도 2b에 도시된 바와 같이, “프레임의 시작(start of frame;SOF)”으로서 지칭되는 “패킷”으로 시작하는 복수 개의 “트랜잭션들”을 포함한다. 패킷은 USB 통신에서 통신되는 최소 단위이고, 몇 개의 유형의 패킷들이 존재한다. 몇 개의 패킷들이 한 개의 단위의 의미있는 데이터 전송을 형성하기 위해 통신될 때, 이 단위는 “트랜잭션”으로서 지칭된다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 셋업(SETUP), 인(IN), 및 아웃(OUT)을 포함하는 3 개 유형의 트랜잭션들이 존재한다. 전송될 데이터의 길이는 그 설정에 따른다.

상술된 바와 같이, 디바이스(120)가 USB 어댑터(110)에 USB-접속되어 있는 동안, USB 어댑터(110)가 휴지되는 것을 방지하여, 디바이스(120)가 서스펜디드되는 것을 방지하는 것을 고려할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, USB 어댑터(210)에서, 15 kΩ의 저항 R11과 R12가 D+ 단자(211)에 접속되고, 15 kΩ의 저항 R21과 R22가 D- 단자(212)에 접속된다고 가정한다. 저항 R11, R12, R21, 및 R22는 디바이스(220)가 서스펜디드되었는지의 여부를 확인하기 위해 접속되고 단절된다.

도 4는 도 3에서 수행되는 확인 결과의 표이다. 어느 저항들이 D+ 단자(211)와 D- 단자(212)에 접속되는지는, USB 어댑터(210)가 서스펜디드되는 것을 방지하는 것, D+ 단자(211)와 D- 단자(212)가 높은 임피던스를 나타내는 것을 방지하는 것, 및 불필요한 누전 전류를 방지하는 것과 같은, 다양한 관점에서 결정된다. 도 4에 도시된 표의 A, B, C, D, 및 E 행에 나타낸 D+ 단자(211)와 D- 단자(212)의 상태들에서, D+ 단자(211)와 D- 단자(212)가 높은 임피던스를 나타내는 것을 방지하는 것은 어렵다. G, H, 및 I 행에서 나타낸 D+ 단자(211)와 D- 단자(212)의 상태들에서, 디바이스(220)는 USB 어댑터(210)가 휴지 상태라고 잘못 인 식한다. 그러므로, 디바이스(220)가 서스펜디드되는 것을 방지하는 것이 어렵다. 예를 들어, H 행은, D+ 단자(211)가 로우이고 D- 단자(212)가 하이인 경우를 나타낸다. 이 경우, 디바이스(220)는, 접속처 USB 어댑터(210)가 저속 디바이스이고 휴지 상태라고 잘못 판정한다. 그러나, F 행에서 나타낸 D+ 단자(211)와 D- 단자(212)의 상태들에서, D+ 단자(211)와 D- 단자(212)는 높은 임피던스를 나타내지 않고, 디바이스(220)는 서스펜디드되지 않는다. 그러므로, 저항 R11과 R12를 D+ 단자(211)와 D- 단자(212)에 각각 접속하여 D+ 단자(211)와 D- 단자(212) 모두를 풀-업하도록 하는 것이 최적이라고 확인되었다. 풀-업 전압은, 예를 들어, 3.3 V이다. D+ 단자(211)와 D- 단자(212) 모두를 풀-업하여, USB 어댑터(210)에 접속된 디바이스(220)가 서스펜디드되는 것이 방지된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 시스템의 다이어그램이고, 전원 공급 전용 장치의 일례인, USB 어댑터(310)와, 단자의 일례인, 디바이스(320) 사이의 USB 접속을 나타낸다. USB 어댑터(310)는 전원 플러그(319)를 통해 외부 전원(340)에 접속된다. 도 5는 단지 이하 설명에 필요한 소자들만을 도시한다.

USB 어댑터(310)

USB 어댑터(310)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 레귤레이터(311)와 USB 커넥터(313)를 포함한다. 레귤레이터(311)는 외부 전원(340)으로부터 전압을 수신하고, 그 전압을 충전 전압으로서 사용될 수 있는 전압으로 변환한다. 외부 전원(340)은, 예를 들어, 가정 전원 공급을 위한 100 V 내지 240 V 범위의 AC 전압을 공급하고, 레귤레이터(311)는 이 전압을, 예를 들어, 5 V의 DC 전압으로 변환한다.

USB 커넥터(313)는 표준 4-핀 USB 커넥터이고, +5 V 단자(314), GND 단자(315), D+ 단자(316), 및 D- 단자(317)를 포함한다. +5 V 단자(314)와 GND 단자(315)는 레귤레이터(311)에 접속될 전원 공급 단자들이다. D+ 단자(316) 및 D- 단자(317)는, 후속하여 설명되는, 데이터 전송 단자들이다.

도 5에 도시된 USB 어댑터(310)는, 예를 들어, D+ 단자(316)가, 예를 들어, 15 kΩ의 저항 R11를 통해 저항(318)과 접속되고, D- 단자(317)가, 예를 들어, 15 kΩ의 저항 R21을 통해 레귤레이터(318)에 접속되는 점에서 도 1에 도시된 USB 어댑터(110)와는 상이하다. 레귤레이터(318)는, 전원 공급 단자들인, +5 V 단자(314)와 GND 단자(315)로부터 전압을 수신하고, 이 전압을, 예를 들어, 3.3 V로 변환한다. 그러므로, 데이터 전송 단자들인, D+ 단자(316), 및 D- 단자(317)는 3.3 V까지 풀-업될 수 있다. USB 어댑터(310)는 도 1에 도시된 신호 생성기(112)를 포함하지 않고, 저항 R11과 R12는 D+/D- 단자(316, 317)에 각각 접속된다.

이 실시예에서, D+ 단자(316) 및 D- 단자(317)가 3.3 V까지 풀-업되는 경우가 예로써 설명된다. 그러나, 본 발명은 이 경우에만 제한되는 것은 아니다. 다른 경우, D+ 단자(316) 및 D- 단자(317)는, 1.5 V 또는 15 V와 같은, 임의의 전압까지 풀-업될 수 있다.

이 실시예에서, D+ 단자(316) 및 D- 단자(317)가 풀-업되는 경우가 예로써 설명된다. 그러나, 본 발명은 이 경우에만 제한되는 것은 아니다. 다른 경우, 저속 디바이스는 USB 어댑터(310)의 D+ 단자(316)를 풀-업하여 핸들링될 수 있고, 최대속도 디바이스는 USB 어댑터(310)의 D- 단자(317)를 풀-업하여 핸들링될 수 있 다. 현재에, 대부분 USB 디바이스들은 최대속도 디바이스들이고, 이 경향이 미래에도 계속되리라고 기대된다. 최대속도 디바이스가 핸들링되고 저속 디바이스를 전혀 염두에 두지 않는 경우, 단지 USB 어댑터(310)의 D- 단자(317)만이 풀-업될 수 있다.

상술된 바와 같이, 그 실시예에 따른 USB 어댑터(310)에 따르면, USB 어댑터(310)의 D+ 단자(316) 및 D- 단자(317)가 풀-업된다. 그러므로, 디바이스(320)가 USB 어댑터(310)가 서스펜디드되었다고 잘못 인식하여 디바이스(320)가 서스펜디드되는 것이 방지된다.

다음, 디바이스가 설명될 것이다. 도 1에 도시된 디바이스(120)의 구조는 디바이스(120)로 하여금, USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정하도록 하지 않는다. 기본적으로, USB 표준은, 접속처로서 동작하는 컴퓨터로부터 승인을 얻지 않는 한, 디바이스(120)로의 전류 공급이 100 mA에서 500 mA로 증가되도록 허용하지 않는다. 그러나, 접속처가 USB 어댑터일 때, 디바이스(120)가 USB 어댑터로부터 승인을 얻는 것은 필요치 않다. 그러므로, 500 mA의 전류를 수신하여 디바이스(120)를 신속하게 충전하는 것이 필요할 때, 디바이스(120)로 하여금, USB 접속처가 USB 어댑터인지 또는 컴퓨터인지의 여부를 탐지하는 것이 필요하다. 이후에, 어떻게 이 점이 달성되는지가 설명될 것이다.

디바이스(320)는 USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정하기만 하면 된다. USB 접속처가 컴퓨터일 때, 디바이스(320)는 컴퓨터로부터 승인을 얻은 후에 500 mA의 전류를 수신할 수 있다. USB 접속처가 USB 어댑터일 때, 디바이스(320)는 USB 어댑터로부터 승인을 얻지 않고 500 mA의 전류를 수신할 수 있다. 이후에, 이 관점에 기초한 디바이스의 구조가 설명될 것이다.

디바이스(320)

디바이스(320)는, 도 5에 도시된 바와 같이, USB 포트(321)와 전지(322)를 포함한다. USB 포트(321)는, USB 어댑터(310)의 USB 커넥터(313)가 접속되는 포트이다. USB 포트(321)는 Vusb 단자(323), GND 단자(324), D+ 단자(325), 및 D- 단자(326)를 포함한다. 전지(322)는 재충전가능한 전원이고, 예를 들어, 리튬-이온 전지이다.

디바이스(320)를 USB 어댑터(310)에 접속시, Vusb 단자(323)는 USB 어댑터(310)의 +5 V 단자(314)에 접속되고, GND 단자(324)는 USB 어댑터(310)의 GND 단자(315)에 접속되고, D+ 단자(325)는 USB 어댑터(310)의 D+ 단자(316)에 접속되고, D- 단자(326)는 USB 어댑터(310)의 D- 단자(317)에 접속된다.

D+ 단자(325)는, 예를 들어, 1.5 kΩ의 저항(31)을 통해 3.3 V 전원에 접속되어 풀-업된다. 도 5에 도시된 디바이스(320)는, 하드 디스크와 같은, 최대속도 디바이스라고 가정한다. 디바이스(320)가, 마우스와 같은, 저속 디바이스일 때, D- 단자(326)가 풀-업된다.

USB 어댑터(310)의 +5 V 단자(314)로부터 Vusb 단자(323)로 +5 V 전원이 공급될 때, 디바이스(320)는 USB 어댑터(310)와의 접속을 인식한다. 이에 비해, 디바이스(320)가 저항(31)을 사용하여 D+ 단자(316)를 풀-업할 때, USB 어댑터(310) 는 디바이스(320)와의 접속을 인식한다.

도 5에 도시된 디바이스(320)는 또한, 탐지기(327), 판정부(328), 제어기(329), 재생 제어기(330), 제생부(331), 저장 매체(332), 및 조작부(333)를 포함한다. 탐지기(327)는 데이터 전송을 위해 D+ 단자(325)와 D- 단자(326)에 접속된다. USB 포트(321)가 USB 어댑터(310) 또는 컴퓨터와 같은 외부 디바이스와 접속될 때, 탐지기(327)는 외부 디바이스가 데이터 전송을 수행한다는 것을 나타내는 신호를 탐지한다. 판정부(328)는 탐지기(327)에 접속되어, 탐지기(327)에 의해 얻어진 탐지 결과에 기초하여 외부 디바이스가 USB 어댑터(310)인지의 여부를 판정한다.

제어기(329)는 판정부(328), 전원 공급을 위한 Vusb 단자(323)와 GND 단자(324), 및 전지(322)와 접속된다. 제어기(329)는 판정부(328)에 의해 얻어진 판정 결과에 기초하여 전지(322)의 충전을 제어한다.

재생 제어기(330)는 조작부(333)로부터 명령을 수신하여, 재생부(331)를 제어한다. 재생부(331)는 저장 매체(332)에 저장된, MP3 파일과 같은, 오디오 파일을 재생한다. 또한, 재생부(331)는, 오디오 파일에 추가하여, 화상, 동영상, 및 텍스트를 포함하는 파일들을 재생할 수 있다. 출력부(335)는 재생부(331)에 의해 재생되는 오디오 파일 등을 출력한다. 출력부(335)는 디바이스(320)의 내부 또는 외부에 위치될 수 있다.

탐지기(327), 판정부(328), 제어기(329), 재생 제어기(330), 및 재생부(331)는 중앙 처리부(CPU;334)의 기능들로서 구현될 수 있다. CPU(334)의 각 기능은 프 로세싱을 실행할 때 전지(322)에 충전된 전원을 주로 소비한다.

USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정하는 디바이스(320)의 탐지기(327)의 3 개의 방법들이 존재한다.

(1) SOF 신호 탐지

USB를 통해 디바이스에 접속된 디바이스가 컴퓨터일 때, 컴퓨터는 그 디바이스로 미리 결정된 시간의 주기에 한 번씩 SOF를 전송한다. 미리 결정된 시간의 주기는, 예를 들어, 1ms이다. 이에 비해, USB 어댑터가 서스펜디드 모드에 있지 않을 것이므로, USB 어댑터는 디바이스로 SOF를 보내지 않는다. 그러므로, 미리 결정된 시간의 주기 내에 USB 접속처로부터 SOF의 전송이 없을 때, 디바이스는 접속처가 USB 어댑터라고 판정할 수 있다.

USB 어댑터 탐지의 흐름은 이하에 도 6을 참조하여 설명될 것이다. USB 접속처는, 예를 들어, USB 어댑터 또는 컴퓨터인, “외부 디바이스”로서 지칭될 것이다.

단계(S102)에서, 디바이스(320)는 외부 디바이스에 접속된다. 단계(S104)에서, 외부 디바이스가 Vusb 단자(323)에 +5 V를 공급할 때, 디바이스(320)는 외부 디바이스와의 접속을 인식한다. 단계(S106)에서, 디바이스(320)는 100 mA에 충전을 시작한다. 단계(S108)에서, 디바이스(320)는 SOF 큐(queue) 타이머를 시작한다. 단계(S110)에서, 디바이스(320)는, SOF가 미리 결정된 시간 주기 내에 탐지되는지의 여부를 판정한다.

단계(S110)에서, SOF가 탐지되지 않았고 시간이 만료되면, 단계(S112)에서, 디바이스(320)는, USB 접속처가 USB 어댑터라고 인식하여 500 mA에서 충전을 시작한다. 단계(S114)에서, 500 mA에서 충전을 시작한 후, 디바이스(320)는 다시 SOF가 미리 결정된 시간의 주기 내에 탐지되었는지의 여부를 판정한다. SOF가 탐지되면, 단계(S116)에서, 디바이스(320)는, USB 접속처의 인식이 잘못되었다고 판정하고, 디바이스(320)는 100 mA의 충전으로 복귀한다.

단계(S110)에서 SOF가 탐지되면, 단계(S118)에서, 디바이스(320)는 USB 접속처가 컴퓨터라고 인식한다. 디바이스(320)는 컴퓨터로부터 한 개의 명령이라도 수신시 SOF 타이머를 중지한다. 단계(S120)에서, 컴퓨터는 “Chapter 9 Protocol”핸들링을 실행하여 접속처에 접속된 단자를 인식한다. 단계(S122)에서, 디바이스(320)는 컴퓨터로부터 승인을 얻은 후에 100 mA의 전류 또는 500 mA의 전류를 수신할지의 여부를 설정한다. 단계(S124)에서, 디바이스(320)는 정상 USB 프로세싱을 수행한다.

(2) 신호선 D+/D- 논리 상태 탐지

이하에, USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정하는 디바이스(320)의 탐지기(327)의 제2 방법이 설명될 것이다.

제2 방법에 따르면, 데이터 전송을 위한 D+ 단자(325)와 D- 단자(326)에 접속되는, 디바이스(320)의 탐지기(327)는 신호선 D+와 D-가 미리 결정된 논리 상태들에서 유지되는지의 여부를 판정하는 기능을 갖는다. 남은 부분은 도 5에 도시된 것들과 동일하다.

이하에 USB 어댑터 탐지 흐름이 도 7을 참조하여 설명될 것이다.

단계(S202)에서, 디바이스(320)는 외부 디바이스에 접속된다. 단계(S204)에서, 외부 디바이스가 Vusb 단자(323)에 +5 V 전원을 공급할 때, 디바이스(320)는 외부 디바이스와의 접속을 인식한다. 단계(S206)에서, 디바이스(320)는 100 mA에 충전을 시작한다.

단계(S208)에서, 디바이스(320)는 탐지기(327)를 사용하여 신호선 D+와 D-의 상태들을 탐지한다. 디바이스(320)는, 탐지 결과에 기초하여 신호선 D+와 D-가 하이/하이 상태에 유지되는지의 여부를 판정한다.

단계(S208)에서, 신호선 D+와 D-가 하이/하이 상태에서 유지된다고 판정되면, 단계(S210)에서, 디바이스(320)는, USB 접속처가 USB 어댑터라고 인식하여 500 mA에 충전을 시작한다.

이에 비해, 단계(S208)에서, 신호선 D+와 D-가 하이/하이 상태에 유지되지 않는다고 판정되면, 단계(S212)에서, 디바이스(320)는, USB 접속처가 컴퓨터라고 인식한다. 컴퓨터는 “Chapter 9 Protocol” 핸들링을 실행하여 접속처에 접속된 단자를 인식한다. 단계(S214)에서, 디바이스(320)는, 컴퓨터로부터 승인을 얻은 후 100 mA의 전류 또는 500 mA의 전류를 수신할지의 여부를 설정한다. 단계(S216)에서, 디바이스(320)는 정상 USB 프로세싱을 수행한다.

(3) SOF 신호 탐지 및 D+/D- 논리 상태 탐지

이하에, USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정하는 디바이스(320)의 탐지기(327)의 제3 방법이 설명될 것이다.

제3 방법에 따르면, 데이터 전송을 위해 D+ 단자(325)와 D- 단자(326)로 접 속된, 디바이스(320)의 탐지기(327)는 2 개의 기능들을 갖는다. 하나는 SOF 신호를 탐지하기 위한 것이고, 다른 하나는 신호선들 D+ 와 D-가 미리 결정된 논리 상태들에 유지되는지의 여부를 판정하는 것이다. 남은 부분들은 도 5에 도시된 것들과 동일하다.

이하에, USB 어댑터 탐지의 흐름은 도 8을 참조하여 설명될 것이다.

단계(S302)에서, 디바이스(320)는 외부 디바이스와 접속된다. 단계(S304)에서, 외부 디바이스가 Vusb 단자(323)에 +5 V 전원을 공급할 때, 디바이스(320)는 그 외부 디바이스와의 접속을 인식한다. 단계(S306)에서, 디바이스(320)는 100mA에 충전을 시작한다.

단계(S308)에서, 디바이스(320)는 SOF 큐 타이머를 시작한다. 단계(S310)에서, 디바이스(320)는, SOF가 미리 결정된 시간 주기 내에 탐지되는지의 여부를 판정한다. 추가로, 디바이스(320)는 신호선 D+와 D-의 상태들을 탐지하고, 신호선 D+와 D-가 하이/하이 상태에서 유지되는지의 여부를 판정한다.

단계(S310)에서, 신호선 D+와 D-가 하이/하이 상태에 유지된다고 판정되면, 단계(S312)에서, 디바이스(320)는 USB 접속처가 USB 어댑터라고 인식하고, 500 mA에 충전을 시작한다. 단계(S314)에서, 500 mA에 충전을 시작한 후에, 디바이스(320)는 다시, SOF가 미리 결정된 시간 주기 내에 탐지되는지의 여부를 판정한다. SOF가 탐지되면, 단계(S316)에서, 디바이스(320)는, USB 접속처를 잘못 인식했다고 판정하고, 디바이스(320)는 100mA의 충전으로 복귀한다.

단계(S310)에서, SOF가 탐지되면, 단계(S318)에서, 디바이스(320)는 USB 접속처가 컴퓨터라는 것을 인식한다. 디바이스(320)는 컴퓨터로부터 한 개의 명령이라도 수신시에 SOF 타이머를 중지한다. 단계(S320)에서, 컴퓨터는 "Chapter 9 Protocol" 핸들링을 실행하여 접속처에 접속된 단자를 인식한다. 단계(S322)에서, 디바이스(320)는 컴퓨터로부터 승인을 얻은 후에 100 mA의 전류 또는 500 mA의 전류를 수신할지의 여부를 설정한다. 단계(S324)에서, 디바이스(320)는 통상 USB 프로세싱을 수행한다.

제3 방법에 따르면, 디바이스는 SOF 신호 탐지와 D+/D- 논리 상태 탐지 모두를 수행한다. 그러므로, SOF 타이머가 만료될 때까지, 디바이스가 SOF를 계속 탐지하는 것이 필요치 않다. 이 방식으로, USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정하기 위한 시간이 감소될 수 있다.

상술된 바와 같이, 이 실시예에 따른 디바이스(320)는 탐지기(327), 판정부(328), 및 제어기(329)를 포함한다. 디바이스(320)는, USB 접속처가 컴퓨터인지 또는 USB 어댑터인지의 여부를 판정할 수 있다. 그러므로, 디바이스(320)를 신속하게 충전할 필요가 있을 때도, 최적 충전이 수행될 수 있다.

이하에, 이 실시예에 따른 방법들 중의 임의의 하나가 사용될 때, 디바이스(320)가 USB 어댑터를 잘못 인식하는 경우가 설명될 것이다. 디바이스(320)가 USB 접속처가 USB 어댑터라고 잘못 탐지할 때, 디바이스(320)는 전류 한계값을 100 mA에서 500 mA로 변경한다. USB 접속처가 500 mA 이상의 전류를 공급할 수 있을 때, 큰 문제가 발생하지 않을 것이다. 예를 들어, USB 접속처가 루트 허브(root hub)일 때, 루트 허브는 500 mA 이상의 전류를 공급할 수 있다. 그러나, USB 접속처가 버스로 전원이 공급되는 허브일 때, 그 버스-전원공급 허브는 100 mA의 전류만을 공급할 수 있다. 버스-전원공급 허브에 전원이 공급되는 한, 그 버스-전원공급 허브는 호스트 상태에 무관하게 SOF를 출력한다. 그러므로, 디바이스는 USB 어댑터를 잘못 탐지하지 않을 것이다. 디바이스가 USB 어댑터를 잘못 탐지할 때도, 크게 부정적인 영향을 발생시키지는 않을 것이다.

본 발명의 양호한 실시예에 따른 전원 공급 장치, 단자, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법이 첨부된 도면들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 거기에만 제한되는 것은 아니다. 당업자라면, 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 기술 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정과 변경이 만들어질 수 있고, 또한 이들 수정이나 또는 변경도 본 발명의 범위에 포함될 것임을 이해할 것이다.

예를 들어, 상술된 실시예에서, 신호 생성기를 포함하지 않지만 저항 R11과 R12에 접속된 D+ 단자(316)와 D- 단자(317)를 포함하는 USB 어댑터가 설명되었다. 그러나, 본 발명이 거기에만 제한된 것은 아니다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 데이터 전송을 위한 신호를 생성하는 신호 생성기(312)가 제공될 수 있다.

"(3) SOF 신호 탐지 및 신호선 D+/D- 논리 상태 탐지"의 상술된 실시예에서, SOF 신호 탐지와 D+/D- 논리 상태 탐지가 서로 병렬로 수행되는 경우가 설명되었다. 그러나, 본 발명이 그 경우에만 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 10에 도시된 프로세스가 수행될 수 있다.

도 10에 도시된 예에서, 단계 S302, S304, S306, S308, S310, S312, S314, S316, S318, S320, S322, 및 S324는 상술된 것들과 같은 것들이다. 단계 S309 및 S311이 이하에 설명될 것이다. 단계 S309에서, 디바이스(320)는, SOF가 미리 결정된 시간 기간 내에 탐지되었는지의 여부를 판정한다. SOF가 탐지되었으면, 디바이스(320)는, USB 접속처가 컴퓨터라고 판정한다. SOF가 탐지되지 않고 시간이 만료될 때, 단계 S311에서, 디바이스(320)는 신호선 D+와 D-의 상태들을 더 탐지하고, 신호선 D+ 및 D-의 논리 상태들이 하이/하이 상태에 유지되는지의 여부를 판정한다. 신호선 D+와 D-의 논리 상태들이 하이/하이 상태에 유지되면, 디바이스(320)는, USB를 통해 접속처에 접속된 디바이스가 USB 어댑터라고 판정한다. 신호선 D+와 D-의 논리 상태들이 하이/하이 상태에 유지되지 않으면, 디바이스(320)는, USB를 통해 접속처에 접속된 디바이스가 컴퓨터라고 판정한다.

단계 S309의 SOF 탐지와 단계 S311의 하이/하이 상태 탐지는 반대 순서로 수행될 수 있다. 또한, 일련의 프로세스들은 하드웨어를 사용하여 도 5와 도 9에 도시된 기능 블록들을 구현하여 하드웨어로 수행될 수 있다.

따라서, 본 발명은 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법에 채택될 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명은, 오디오 플레이어, 휴대폰, 디지털 카메라, 캠코더, 휴대용 게임 콘솔, 또는 노트북 컴퓨터와 같은, 휴대가능한 모바일 디바이스에 적용가능한 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법에 채택될 수 있다. 또한, 본 발명은, 데이터 전송과 전원 공급 모두를 위해 USB 커넥터와 더불어 임의의 유형의 커넥터를 사용하여 전원 공급 전용 장치, 단말기, 전원 공급 시스템, 및 전원 공급 방법에 적용가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 전원 공급 전용 장치에 있어서, 레귤레이터와 2 개의 신호선 사이에 각각 배치되는 2 개의 저항을 구비하는 것에 의해, 2개의 신호선을 미리 결정된 전압에 풀-업할 수 있고, 전용 전원 공급 장치에 접속되는 디바이스가 서스펜디드 상태가 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 단말기에 있어서, 데이터 송신을 행하는 것을 나타내는 신호(SOF)가 전송되고 있는지의 여부를 판정하고, 전원 공급 전용 장치(USB 어댑터)인 것을 판정한 후, 적절한 충전을 행하는 것이 가능하다. 이렇게 하여, 단말기에서의 오동작이나 동작 불안정을 해소 할 수 있고, 안전한 충전 시스템을 제공하는 것이 가능하다.

Claims

전자 디바이스로서,

재충전 가능한 전지;

커넥터 - 상기 커넥터는, 외부 디바이스로부터 전원을 공급하고 상기 커넥터가 상기 외부 디바이스에 접속되어 있는지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 전원 공급 핀; 접지 핀; 및 상기 전자 디바이스 및 상기 외부 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 사용되는 2개의 신호 핀들을 포함함 -;

상기 재충전 가능한 전지의 충전을 제어하기 위한 제어기 - 상기 제어기는, 상기 외부 디바이스가 상기 커넥터를 통해 상기 전자 디바이스에 접속되어 있을 때 상기 2개의 신호 핀들의 상태에 기초하여 상기 외부 디바이스가 미리 결정된 전원 공급 장치인지 여부를 판정하고, 상기 재충전 가능한 전지가 상기 외부 디바이스로부터의 제1 전류에 의해 충전되도록 상기 커넥터를 통한 상기 외부 디바이스와의 통신을 제어하도록 구성됨 -;

조작부;

저장부; 및

상기 재충전 가능한 전지의 전원을 이용함으로써 상기 조작부로부터의 명령에 기초하여 상기 저장부에 저장된 콘텐츠 데이터를 재생 가능한 재생부를 포함하고,

상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치가 아닐 때, 상기 제어기는 상기 재충전 가능한 전지가 상기 외부 디바이스로부터의 제2 전류에 의해 충전되도록 상기 커넥터를 통한 상기 외부 디바이스와의 통신을 제어하고, 상기 제2 전류는 상기 제1 전류보다 큰 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 2개의 신호 핀들이 서로 단락(short)되었을 때 상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치라고 판단하는 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 2개의 신호 핀들이 플로팅(floated)되었을 때 상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치라고 판단하는 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 2개의 신호 핀들에 연결된 레귤레이터(regulator)를 더 포함하는 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 2개의 신호 핀들의 논리 상태가 하이(high)일 때 상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치라고 판단하는 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 커넥터는 상기 전원 공급 핀, 상기 접지 핀, 및 상기 2개의 신호핀들만을 포함하는 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 재충전 가능한 전지는 리튬 이온 전지를 포함하는 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 전류는 100mA이고, 상기 제2 전류는 500mA인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 콘텐츠 데이터는 MP3 파일을 포함하는 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 커넥터는 USB 2.0 표준을 따르는(comply) 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 장치는 전용 충전 장치인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 전자 디바이스가 상기 외부 디바이스에 접속된 때 및 상기 외부 디바이스에 접속된 상기 커넥터를 통해 미리 결정된 시간 동안 휴지 상태(idle state)가 탐지될 때 상기 전자 다비이스가 서스펜디드되는(go into suspension) 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 외부 디바이스는 2005년 8월 31일자 USB Chapter 9 프로토콜에 기초하여 미리 결정된 동작을 실행하는 것이 가능한 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,

재충전 가능한 전지;

커넥터 - 상기 커넥터는, 외부 디바이스로부터 전원을 공급하고 상기 커넥터가 상기 외부 디바이스에 접속되어 있는지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 전원 공급 핀; 접지 핀; 및 상기 전자 디바이스 및 상기 외부 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 사용되는 2개의 신호 핀들을 포함함 -;

상기 재충전 가능한 전지의 충전을 제어하기 위한 제어기 - 상기 제어기는, 상기 외부 디바이스가 상기 커넥터를 통해 상기 전자 디바이스에 접속되어 있을 때 상기 2개의 신호 핀들의 상태에 기초하여 상기 외부 디바이스가 미리 결정된 전원 공급 장치인지 여부를 판정하고, 상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치가 아닐 때 상기 재충전 가능한 전지가 상기 외부 디바이스로부터의 제1 전류에 의해 충전되도록 상기 커넥터를 통한 상기 외부 디바이스와의 통신을 제어하고, 상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치일 때, 상기 재충전 가능한 전지가 상기 외부 디바이스로부터의 제2 전류에 의해 충전되도록 상기 커넥터를 통한 상기 외부 디바이스와의 통신을 제어하도록 구성되고, 상기 제2 전류는 상기 제1 전류보다 큼 -;

조작부;

저장부; 및

상기 재충전 가능한 전지의 전원을 이용함으로써 상기 조작부로부터의 명령에 기초하여 상기 저장부에 저장된 콘텐츠 데이터를 재생 가능한 재생부를 포함하고,

상기 외부 디바이스가 상기 미리 결정된 전원 공급 장치가 아닐 때, 상기 외부 디바이스는 2005년 8월 31일자 USB Chapter 9 프로토콜에 기초하여 미리 결정된 동작을 실행하는 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,

재충전 가능한 전지;

외부 디바이스에 접속하기 위한 커넥터 - 상기 커넥터는, 상기 외부 디바이스로부터 전원을 공급하고 상기 커넥터가 상기 외부 디바이스에 접속되어 있는지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 전원 공급 핀; 접지 핀; 및 상기 외부 디바이스 간에 데이터를 전송하고 상기 외부 디바이스가 전용 충전 장치인지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 2개의 신호 핀들을 포함함 -;

상기 외부 디바이스가 접속되어 있을 때 상기 재충전 가능한 전지의 충전을 제어하고 상기 커넥터를 통해 상기 전자 디바이스로 전원을 공급하기 위한 제어기 - 상기 제어기는, 상기 외부 디바이스가 상기 전용 충전 장치가 아닐 때 상기 재충전 가능한 전지를 충전하기 위한 상기 외부 디바이스로부터의 제1 전류를 제어하고, 상기 외부 디바이스가 전용 충전 장치일 때 상기 재충전 가능한 전지를 충전하기 위한 상기 외부 디바이스로부터의 제2 전류를 제어하도록 구성되고, 상기 제2 전류는 상기 제1 전류보다 큼 -;

조작부;

저장부; 및

상기 재충전 가능한 전지의 전원을 이용함으로써 상기 조작부로부터의 명령에 기초하여 상기 저장부에 저장된 파일을 재생 가능한 재생부를 포함하고,

상기 전자 디바이스가 상기 외부 디바이스에 접속된 때 및 상기 외부 디바이스에 접속된 상기 커넥터를 통해 미리 결정된 시간 동안 휴지 상태가 탐지될 때 상기 전자 다비이스가 서스펜디드될 수 있는 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,

재충전 가능한 전지;

외부 디바이스에 접속하기 위한 커넥터 - 상기 커넥터는, 상기 외부 디바이스로부터 전원을 공급하고 상기 커넥터가 상기 외부 디바이스에 접속되어 있는지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 전원 공급 핀; 접지 핀; 및 상기 외부 디바이스로부터 및 상기 외부 디바이스로 데이터를 전송하고 상기 외부 디바이스가 전용 전원 공급 장치인지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 2개의 신호 핀들을 포함함 -;

상기 재충전 가능한 전지의 충전을 제어하기 위한 제어기 - 상기 제어기는, 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치로서 탐지되지 않을 때 상기 재충전 가능한 전지를 충전하기 위해 상기 외부 디바이스로부터 수신한 제1 전류를 제어하고, 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치로서 탐지될 때 상기 재충전 가능한 전지를 충전하기 위해 상기 외부 디바이스로부터 수신한 제2 전류를 제어하도록 구성되고, 상기 제2 전류는 상기 제1 전류보다 큼 -;

조작부;

저장부; 및

상기 재충전 가능한 전지의 전원을 이용함으로써 상기 조작부로부터의 명령에 기초하여 상기 저장부에 저장된 파일을 재생 가능한 재생부를 포함하고,

상기 전자 디바이스가 상기 외부 디바이스에 접속된 때 및 상기 외부 디바이스에 접속된 상기 커넥터를 통해 미리 결정된 시간 동안 휴지 상태가 탐지될 때 상기 전자 다비이스가 서스펜디드될 수 있는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 저장부에 저장된 상기 파일은 오디오 데이터를 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 저장부에 저장된 상기 파일은 화상 데이터(image data)를 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 저장부에 저장된 상기 파일은 동영상 데이터를 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 저장부에 저장된 상기 파일은 텍스트 데이터를 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 커넥터는 USB 2.0 표준을 따르는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 커넥터는 4-핀 커넥터로 구성되는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 신호 핀들 중 적어도 하나는 미리 결정된 전압으로 풀업(pull up)되기 위해 레지스터(register)에 접속되는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 커넥터를 통해 상기 외부 디바이스와의 데이터 통신을 더 제어하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 2개의 신호 핀들이 서로 단락되었을 때 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치라고 판단하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 2개의 신호 핀들이 플로팅되었을 때 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치라고 판단하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 2개의 신호 핀들에 연결된 레귤레이터를 더 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 2개의 신호 핀들의 논리 상태가 하이일 때 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치라고 판단하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 재충전 가능한 전지는 리튬 이온 전지를 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제1 전류는 100mA이고, 상기 제2 전류는 500mA인 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 저장부에 저장된 상기 파일은 MP3 파일을 포함하는 전자 디바이스.
제16항에 있어서, 상기 제어기는 상기 외부 디바이스와의 통신을 제어하여 통상의 USB 접속에 의해 상기 외부 장치로부터 전류를 인입하는(pull current) 전자 디바이스.
전자 디바이스로서,

재충전 가능한 전지;

외부 디바이스에 접속하기 위한 커넥터 - 상기 커넥터는, 상기 외부 디바이스로부터 전원을 수신하고 상기 커넥터가 상기 외부 디바이스에 접속되어 있는지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 전원 공급 핀; 접지 핀; 및 상기 외부 디바이스로부터 및 상기 외부 디바이스로 데이터를 전송하고 상기 외부 디바이스가 전용 전원 공급 장치인지 여부를 탐지하기 위해 사용되는 2개의 신호 핀들을 포함함 -;

상기 재충전 가능한 전지의 충전을 제어하기 위한 제어기 - 상기 제어기는, 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치로서 탐지되지 않을 때 상기 재충전 가능한 전지를 충전하기 위해 상기 외부 디바이스로부터 수신한 전류를 제1 전류로 조절(regulate)하고, 상기 외부 디바이스가 상기 전용 전원 공급 장치로서 탐지될 때 상기 재충전 가능한 전지를 충전하기 위해 상기 외부 디바이스로부터 수신한 다른 전류를 제2 전류로 조절하도록 구성되고, 상기 제2 전류는 상기 제1 전류보다 큼 -;

조작부;

저장부; 및

상기 재충전 가능한 전지의 전원을 이용함으로써 상기 조작부로부터의 명령에 기초하여 상기 저장부에 저장된 파일을 재생 가능한 재생부를 포함하고,

상기 전자 디바이스가 상기 외부 디바이스에 접속된 때 및 통신 신호의 프레임 시작(start of frame;SOF) 신호가 상기 외부 디바이스에 접속된 상기 커넥터를 통해 미리 결정된 시간 동안 탐지되지 않을 때 상기 전자 디바이스가 서스펜디드되는 전자 디바이스.