KR101386782B1 - 다수의 핸드헬드 전자 디바이스를 유지하기 위한 시스템 - Google Patents

다수의 핸드헬드 전자 디바이스를 유지하기 위한 시스템 Download PDF

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KR101386782B1
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존 포렘바
피터 헤프너
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브렛포드 매뉴팩쳐링, 인크.
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Abstract

다수의 핸드헬드 전자 디바이스(HED) 유지 시스템은 HED가 드로어에 보관되는 동안 HED를 보유할 수 있는 크기로 된 구획 공간을 한정하도록 구성되는 디바이더 구조물을 갖는 드로어를 포함한다. 20개의 HED가 드로어에 보관된 상태에서 USB 허브에 연결될 수 있도록 20 포트 USB 허브가 드로어에 제공된다. USB 허브는 HED가 컴퓨터와 함께 동기화되는 동안 저속 충전될 수 있도록 하고 동기화되지 않는 동안 고속 충전될 수 있도록 한다. USB 허브는 트리 구조의 가용 USB 허브 칩을 이용하여 많은 수의 USB 포트를 가능하게 하도록 설계된다. 컴퓨터가 USB 포트에 연결된 HED를 인식할 수 있게 되는 방식을 제어하기 위해 마이크로컨트롤러가 제공된다.
핸드헬드 전자 디바이스, USB 허브, 스토리지 카트

Description

다수의 핸드헬드 전자 디바이스를 유지하기 위한 시스템{SYSTEM FOR MAINTAINING A LARGE NUMBER OF HANDHELD ELECTRONIC DEVICES}
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 2006년 11월 2일 출원된 미국 가특허 출원 제60/856,257호와, 2007년 3월 2일 출원된 미국 의장특허 출원 제29/273,354호와, 2007년 6월 22일 출원된 미국 가특허 출원 제60/936,834호의 우선권을 주장한 것으로, 이들 각각의 내용은 본 출원에서 원용된다.
본 발명의 분야
본 발명은 다수의 핸드헬드 전자 디바이스(HED: Handheld Electronic Devices)를 유지하기 위한 시스템에 관한 것이다.
최근, 음악 및 영상과 같은 콘텐츠를 저장할 수 있는 휴대용 소형 디바이스가 널리 사용되고 있다. 예컨대, 애플사의 iPOD™과 같은 디바이스는 음악 및/또는 영상 파일을 저장하기 위해 일반적으로 사용되는 인기 있는 디바이스이다. 저장된 음악은 이어폰을 통해서 또는 도킹 스테이션을 경유한 다른 음향 디바이스를 통해 필요할 때마다 재생될 수 있다. 본 명세서에서 "핸드헬드 전자 디바이스(HED)"란 용어는 문서, 데이터, 음성, 영상 및 비디오 파일을 기록, 구조화, 전달, 조작 및 검토하기 위한 휴대용 소형 디지털 전자 디바이스를 지칭한다.
비록 iPOD와 그 밖의 HED는 초기에 휴대용 음악 라이브러리를 갖고자 하는 사용자와 연계하여 인기를 끌었으나, 이런 HED는 오늘날 다른 목적으로도 사용된다. 예컨대, 여러 자료관에서는 사용자들이 자료관에서 이동할 때 안내 프로그램을 듣거나 볼 수 있도록 iPOD와 같은 HED에 음성 및/또는 음성/영상의 자료관 설명을 올리기 시작하고 있다. 일반적으로, 이런 안내 프로그램은 예술 전문가들이 안내 설명을 한번 낭독할 수 있도록 하고 뒤이어 자료관의 고객들이 사전 기록된 안내 설명을 청취함으로써 안내 설명의 혜택을 추후에 누릴 수 있도록 하기 위해 사용된다.
자료관 이외에, 다른 공공장소에서도 사용자에게 콘텐츠를 제공하기 위해 iPOD와 같은 HED를 사용하기 시작하고 있다. 예컨대, 회의 기관은 회의 참석자들에게 회의에 대한 정보를 제공하기 위해 HED를 제공할 수 있다. 마찬가지로, 휴양소에서는 사람이 휴양소에 도착할 때 사람에게 HED를 제공함으로써 휴양소에 대한 프로그램을 청취할 수 있도록 한다.
기업, 자료관, 개인들 그리고 그 밖의 기관들이 다수의 HED를 구비하기 시작함에 따라, HED를 유지하는 방식이 중요하게 되었다. 예컨대, 새로운 전시물을 개방해서 새로운 전시물에 대한 새로운 안내 프로그램을 제공하고자 할 경우, 자료관은 구비된 HED에 새로운 콘텐츠를 올려야만 한다. 마찬가지로, 자료관은 사용자들이 자료관에서 이동할 때 HED들이 기능할 수 있도록 하기 위해 HED 배터리를 주기적으로 재충전해야만 할 필요가 있다. 따라서, 사용자들이 다수의 핸드헬드 전자 디바이스를 유지할 수 있도록 하는 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
핸드헬드 전자 디바이스 대량 유지 시스템은 핸드헬드 전자 디바이스(HED)를 충전시키고 동기화시키기 위해 HED에 연결되도록 구성되는 회로를 갖는 드로어를 포함한다. 드로어는 HED가 드로어 내부에서 이리저리 활주하는 것을 방지하기 위해 드로어 내부에 HED를 보유하도록 구성된 구획 공간을 형성하도록 구성되는 디바이더 구조물을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 드로어 구조는 HED를 충전하고 동기화하기 위한 회로를 보유하도록 구성되는 중심 영역을 포함하며, 디바이더 구조물은 2열로 된 HED들이 각각의 드로어 내에 보유될 수 있도록 중심 영역의 양 측면에 슬롯을 제공하도록 구성된다. HED는 HED가 회로에서 전력을 받고 회로를 거쳐 콘텐츠를 받을 수 있도록 하기 위해 유니버설 시리얼 버스(USB)나 그 밖의 커넥터를 거쳐 회로에 연결될 수 있다.
회로는 랩탑 컴퓨터나 그 밖의 컴퓨터에서 전송된 신호가 HED에 새로운 데이터를 제공하기 위해 사용될 수 있도록 함으로써 HED들은 랩탑 컴퓨터에서 제공한 새로운 정보를 포함하도록 동기화될 수 있다. 회로는 20 포트 USB 허브로서 구현됨으로써 20개의 HED가 드로어에 보관된 상태로 USB 허브에 연결될 수 있다. USB 허브는 HED가 컴퓨터와 동기화되는 동안에는 저속 충전될 수 있도록 하고 동기화되지 않을 때에는 고속 충전될 수 있도록 한다. USB 허브는 많은 수의 포트를 조작하기 위해 ASIC를 설계 및 제조하지 않고도 인쇄회로 기판에 많은 수의 USB 포트가 구현될 수 있도록 하기 위해 트리 구조의 가용 USB 허브 칩을 이용하여 설계된다. 컴퓨터가 USB 포트에 연결된 HED를 인식할 수 있게 되는 방식을 제어하기 위해 마이크로컨트롤러가 제공됨으로써, 컴퓨터가 USB 허브에 연결될 때 모든 HED가 즉시 컴퓨터에 인식되는 것은 아니다.
본 발명의 양태는 특히 첨부된 특허청구범위에 의해 파악된다. 본 발명은 아래의 도면에 의해 예시되며, 유사 참조 부호는 유사 요소를 나타낸다. 이하의 도면은 본 발명의 다양한 실시예들을 단지 예시를 위해 개시되며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 보다 명확한 도시를 위해 모든 도면에서 일부 구성요소는 도시되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 핸드헬드 전자 디바이스(HED)를 유지하기 위한 카트의 전방 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 카트의 후방 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HED를 수용하도록 구성된 드로어들에 액세스하기 위해 롤러 장착 전방 패널이 개방된 상태에 있는 도 1에 도시된 카트의 전방 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 드로어가 연장된 상태에 있는 도 3에 도시된 카트의 전방 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카트로부터 제거된 드로어의 전방 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 보호 커버가 제거되어 드로어 내의 전자 회로 기판이 노출된 도 5에 도시된 드로어의 전방 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도 6에 도시된 드로어의 상부 평면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 20개의 HED를 충전하고 동기화시킬 수 있도록 구성되는 전자 회로 보드(58)의 일 실시예를 도시한 도면.
도 10은 HED를 전자 회로 기판과 상호 연결하기 위해 사용될 수 있는 케이블을 예시한 도면.
다음의 상세한 설명은 본 발명에 대한 완전한 이해를 위해 많은 구체적 사항을 개시한다. 그러나, 기술분야의 당업자라면 본 발명은 이들 구체적 사항 없이도 실시될 수 있음을 알 것이다. 이외에도, 공지된 방법, 절차, 구성요소 및 치수에 대하여는 본 발명을 불명료하게 하지 않기 위해 설명하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 핸드헬드 전자 디바이스(HED)를 유지하기 위한 카트(10)의 일 실시예를 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카트는 일반적으로 카트를 이동시킬 수 있도록 구성되는 휠(12)들을 갖는 캐비넷으로서 형성된다. 휠들은 도 1에 도시된 전방 휠과 같은 캐스터(castor)일 수 있거나 또는 도 1에 도시된 후방 휠과 같은 방향이 고정된 휠일 수 있다. 다른 유형의 휠도 사용될 수 있으며 본 발명은 도 1에 도시된 특별한 휠에 제한되지 않는다.
카트의 내부는 상부 패널(14), 측면 패널(16), 후방 패널(18)(도 2 참조), 및 카트(10)의 바닥 전방 모서리(24)로부터 카트(10)의 바닥 후방 모서리(26)까지 연장되는 채널(22)에서 활주(slide)하도록 구성되는 롤 어웨이 패널(20)을 포함하는 외장에 의해 동봉된다. 카트를 개방하기 위해, 롤 어웨이 패널은 카트의 전방 이 롤 어웨이 패널에 의해 폐쇄되는 전방 위치로부터, 롤 어웨이 패널이 카트의 배면을 따라 채널 내에 위치되는 후방 위치까지 채널(22)을 따라 활주한다. 채널을 따라 롤 어웨이 패널을 이동시킴으로써 카트의 전방은 도 3에 도시된 바와 같이 개방될 수 있다.
롤 어웨이 패널은 슬랫들이 서로에 대해 길이 방향으로 피봇될 수 있도록 그 길이를 따라 (또는 그 길이를 따라 정의된 위치에서) 상호 플렉시블하게 결합된 일련의 인터로킹(interlocking) 슬랫으로 형성될 수 있다. 복수의 슬랫으로 형성된 유사한 패널들이, 책상의 상부 영역을 감싸기 위해 목재 슬랫이 사용된 롤-탑(roll-top) 책상과 같은 책상에 사용되고 있다. 도 1에 도시된 카트 내의 슬랫들은 플라스틱, 금속 또는 카트의 특정 실시에 따른 재료의 조합으로 이루어질 수 있으며, 본 발명은 카트의 롤 어웨이 패널을 구현하는 데 사용되는 특정 재료에 제한되지 않는다.
상부 패널(14)은 전방 립(28)과 후방 립(30)을 제외하고 기본적으로 편평(flat)하다. 전방 립(lip)과 후방 립은, 카트(10) 내부에 수용된 핸드헬드 전자 디바이스에 접속하는 경우에 랩탑 컴퓨터나 그 외 컴퓨터가 배치될 수 있는 상부 영역을 정의하도록 구성된다. 전방 립과 후방 립은 카트의 상부에 배치된 물건들이 상부 영역에서 쉽게 떨어지지 않도록 상부 영역이 정의되는 것을 가능하게 한다.
카트에는, 카트를 이동시킬 필요가 있는 경우에 사람이 카트를 밀고/당길 수 있도록 핸들(32)이 제공될 수 있다. 본 발명은 도 1에 도시된 특정 핸들 구조에 제한되지 않으며, 본 발명의 실시예들을 구현하기 위해 다수의 다른 핸들 구조가 이용될 수도 있다.
카트(10)의 측면 패널(16)은 카트의 내부가 통풍될 수 있도록 관통될 수 있다. 2006년 11월 2일 출원되어 계류 중인 발명의 명칭이 "Computer Cart"인 미국 특허 출원 제11/592,097호에 도시된 바와 같이, 통풍(venting) 채널 등의 다른 통풍 구조가 이용될 수 있다. 본 특허는 디바이더(46) 및 선반(44)의 구조, 및 카트(10)에 합체될 수 있는 (후술하는) 그 밖의 구성요소에 대해서도 기술되어 있다. 본 특허의 내용과 이들 특정 구성요소에 대한 설명은 본 명세서에서 참조로써 포함된다.
도 2에 상세히 도시된 후방 패널(18)에는, 전원 코드를 보유하도록 설계된 한 세트 이상의 훅(hook)(34) 및/또는 컴퓨터 케이블들에 대해 설계된 훅(36)이 제공될 수 있다. 예컨대, 각각의 드로어를, 카트에 보관된 또는 카트의 상부에 위치된 랩탑 컴퓨터나 데스크탑 컴퓨터와 상호 연결하기 위하여, 두개의 수형 단부(male end)(Type A 수형, Type B 수형)를 갖는 9-피트 길이의 USB 케이블이 제공될 수 있다. 이 케이블은 훅으로부터 풀려져 컴퓨터에 플러그 접속됨으로써, 컴퓨터로 하여금 카트 내에 수납되고 드로어의 일부를 형성하는 USB 허브에 접속되는 HED에 접속될 수 있게 한다. USB 허브 양태에 대하여는 이하에서 상세히 설명한다. 다른 케이블도 이용될 수 있으며 본 발명은 특정 USB 케이블의 사용에 제한되지 않는다. 선택적으로는, 카트 내부에 수납된 HED가 충전되어야 할 시점을 조작자가 판단할 수 있도록 하기 위해, 카트가 콘센트(wall outlet)에 플러그 접속되어 선택적으로 온/오프가 가능하게 하는 온/오프 스위치(38)가 제공될 수도 있다.
채널(22)은 카트의 구조 지지체의 프레임 형성부와 합체될 수 있거나, 지지 프레임에 연결되는 별도의 구성요소일 수도 있다. 도 1에 도시된 카트와 같은 카트를 위한 구조 프레임의 형성에는 다양한 방식이 존재하는데, 본 발명은 어느 특정 프레임 구조에 제한되지 않는다. 예컨대, 도 3은 이하 상세히 설명될 하나 이상의 드로어를 보유하기 위해 래킹(racking) 시스템을 제공하도록 구성되는 프레임 구조체(40)의 일부를 도시한다. 따라서, 본 실시예에서, 채널(22)은 측면 패널(16)에 연결되지만, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카트의 내부 구조를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 카트는 하나 이상의 드로어(42)을 수용할 수 있으며, 이들 각각은 다수의 HED를 보유하도록 구성된다. 도 3에 도시된 실시예는 두개의 드로어를 갖지만, 카트는 그 카트를 주문한 기관의 특별한 필요에 따라 다수 또는 소수의 카트를 가질 수 있다. 카트는 하나 이상의 랩탑 컴퓨터도 카트(10)에 수납될 수 있도록 하기 위해 디바이더(46)를 포함하는 하나 이상의 선반(44)을 가질 수도 있다. 선택적으로, 컴퓨터가 카트(10)에 보관된 상태에서 충전을 위해 플러그 접속될 수 있도록 하기 위해, 카트 내에는 전력 충전 스트립이 제공될 수도 있다.
드로어(42)는 그 드로어가 컴퓨터 카트의 전방 개구의 외부로 연장될 수 있게 하는 활주대(48) 상에 배치된다. 이러한 방식으로 연장되는 드로어를 제공하는 것은, HED를 카트 내부에 배치하는 것을 용이하게 한다. 드로어 구조의 추가적인 세부 사항은 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카트는, 복수의 HED가 랩탑 컴퓨터 등으로부터 새로운 정보를 업데이트될 수 있게 하고, 복수의 HED가 카트에 보관된 상태에서 재충전될 수 있게 하도록 설계될 수 있다. 이하, 이러한 작업이 수행될 수 있는 하나의 방법을 보다 상세히 설명한다.
도 5 및 도 6은 카트(10) 내의 드로어(42)로서 사용될 수 있는 예시적인 드로어 구조를 도시한다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서, 드로어는 드로어의 주연부를 정의하는 모서리 밴드(edge band)(50)를 포함한다. 모서리 밴드(50)에는 드로어가 활주대(48)에 부착될 수 있게 하는 홀(hole)(52)들이 형성될 수 있다. 활주대를 부착하는 다른 방법도 사용될 수 있다. 드로어는, 드로어 내부에 배치된 물건들이 드로어 밖으로 떨어지지 않도록 드로어의 바닥을 정의하는 바닥판(미도시)을 포함할 수도 있다. 대안으로서, 디바이더 구조물(후술함)이 모서리 밴드에 연결되어 드로어의 바닥을 정의할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 드로어(42)에는, 핸드헬드 전자 디바이스(HED)를 보유하기 위한 크기로 된 개개의 구획들을 정의하는 디바이더 구조물(54)이 포함된다. 디바이더 구조물은 카트로부터 HED로 전달되는 진동량을 최소화하기 위해, 드로어 내에 유지되는 동안 폼(foam) 등의 연성재료나 HED에 대한 충격을 완충하는 그 밖의 완충재를 이용하여 구현될 수 있다. 예시적인 HED로는 애플 컴퓨터사에서 판매하는 iPOD™ HED와 같은 MP-3 플레이어와 그 외 유형의 HED가 있다. 새로운 HED가 개발됨에 따라, HED를 안전하게 보유하기 위한 다양한 크기의 디바이더가 제공되어, 이들은 안전하고 안정된 방식으로 드로어 내부에 보유될 수 있다.
드로어(56)의 중심 영역은, HED들이 드로어 내에 배치되는 경우에 접속될 수 있는, 도 6에 도시된 전기 회로 보드(58)를 보유한다. 전기 회로 보드(58)는 사용자에 의한 우발적인 접촉을 방지하도록 커버(60)(플라스틱, 금속 또는 다른 재료로 이루어짐)로 커버될 수 있다. 드로어의 후방 밀봉 영역은, 콘센트로부터 카트(10)로 도입되는 라인 전류를 강하하고, 회로 보드로의 전달을 위한 전력을 조절하는 데 사용될 수 있는 전력 변압기 등의 전원 요소를 포함할 수 있다. 전원은 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 본 발명은 특정 유형의 전원의 사용에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 회로 보드는, 전기 회로 보드에 접속되는 HED들이 랩탑 컴퓨터나 그 밖의 데이터 소스와 동기화 되고 충전될 수 있도록 하는 20포트 USB 허브로서 구성된다. 바람직한 실시예로서 20 포트 허브가 설명될 것이지만, 본 발명은 다른 수의 USB 포트가 USB 허브에 포함될 수 있기 때문에 상기 특정 허브에 제한되지 않는다. 랩탑 컴퓨터가 보드 접속되어 HED 내의 프로그램을 동기화하는 경우, 회로 보드는 초기에 낮은 레이트(rate)로 HED를 충전하도록 구성된다. 그러나, 랩탑 컴퓨터가 보드 접속되지 않고, 이에 따라 HED가 동기화되지 않는 경우에는, 회로 보드는 USB 허브를 거쳐 HED에 제공되는 전력량을 증가시킴으로써 보다 빠른 레이트로 HED를 충전하도록 구성된다. 예컨대, HED들이 동기화 중인 경우에는 100 밀리암페어로 충전될 수 있고, HED들이 동기화 중이 아닌 경우에는 500 밀리암페어로 충전될 수 있다. 서로 다른 2개의 전류 레벨을 제공함으로써, HED가 동기화 중인지 여부에 따라, HED는 신속히 대전될 수 있거나, 또는 대안적으 로, 동시에 동기화되고 보다 저속으로 충전될 수 있다.
커버(60) 내의 슬롯들을 통해 연장되는 USB 케이블들은 중심 영역 내의 USB 허브에 접속될 수 있으며, 또한 USB 케이블들이 드로어 내에 배치되는 경우에 HED에의 접속을 이용가능하게 할 수 있는 자유단을 가질 수 있다. USB 케이블은 커버에 대해 케이블을 보유하도록 케이블 내로 몰딩된 스토퍼를 구비함으로써, 예컨대 케이블을 당기는 등의 케이블에 가해지는 횡력이 USB 케이블과 USB 허브 사이의 접속부가 아닌 스토퍼에 전달될 수 있다. 도 10은 사용될 수 있는 USB 케이블의 일례를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, USB 케이블(100)은 각 단부에 커넥터(102)들을 갖는다. 커넥터들은 A형 수형(male) 커넥터 및 B형 수형 커넥터일 수 있으며, USB 표준에 따라 특정된 다른 커넥터들일 수도 있다. USB 표준이 아닌 다른 표준이 사용되는 경우, 커넥터는 해당 표준에 따라 형성될 수 있다. 스토퍼(104)가 두 단부의 중간에 형성되고, 커버(60) 내의 슬롯과 결합하도록 설계됨으로써, 스토퍼(104)는 케이블이, 스토퍼가 케이블(100)에 접속되는 부분을 넘어 슬롯으로부터 당겨지는 것을 실질적으로 방지할 것이다. 물론, 충분한 힘이 주어질 경우, 케이블이 커버(60)로부터 잡아당겨질 수도 있기 때문에, 스토퍼(104)는 누군가가 케이블을 커버로부터 고의로 잡아당기는 것을 금지하기 보다는, 사람이 우연히 케이블을 너무 강하게 당기는 것을 방지하도록 설계된다. 스토퍼(104)는 케이블(100)과 통합하여 몰딩될 수 있거나, 생성 후 케이블에 접속될 수 있거나, 또는 케이블(100)에 밀착/부착될 수 있다. 본 발명은 스토퍼가 케이블에 부착되는 특정 방식에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 스토퍼는 기저(base)(106) 및 기저에 평행하게 절단된 상부(108)를 구비한 원추 형상을 갖는 원뿔형(frusto-conical form)으로 형성된다.
도 8 및 도 9는 복수의 HED를 컴퓨터(72)에 접속시킴으로써 HED와 컴퓨터가 동기화되는 것을 가능하게 하는 20 포트 USB 허브(70)의 일 실시예를 도시한다. 예컨대, 컴퓨터(72)는 콘텐츠가 HED 사용자에게 제공될 수 있도록 콘텐츠를 복수의 HED에 동시에 다운로드할 수 있다. 도 9는 상업상 이용 가능한 복수의 소형 USB 허브 회로가 트리 구조(71)로 배열된 USB 허브(70)의 개략적 구조를 도시한다. 고유의 트리 구조 배열의 상업적으로 이용 가능한 회로를 이용함으로써, 단일 USB 허브 ASIC를 이용하여 가능한 것보다 훨씬 많은 포트 수의 USB 허브를 구현할 수 있다. 20 포트 USB 허브를 도시했지만, 다른 수의 포트를 갖는 허브가 동일한 트리 구조를 이용하여 생성될 수도 있기 때문에, 본 발명은 20개의 포트를 포함하는 실시예에 제한되지 않는다. 실제로, 소정 허브 상에서 구현될 수 있는 USB 포트의 수는 USB 표준에 의해 제한될 수 있지만, 표준의 발전에 따라 그 수는 증가될 수 있다.
도 8에 도시된 트리 구조(71)에서, 트리는 루트 허브(76A)와 두 개의 리프 허브(leaf hub)(76B, 76C)를 갖는다. 다른 수의 리프 허브가 이용될 수도 있기 때문에, 본 발명은 두 개의 리프 허브를 갖는 실시예에 제한되지 않는다. 마찬가지로, 도 8에 도시된 실시예는 하나의 리프 허브층을 갖지만, 다른 리프 허브층들이 사용될 수도 있다. 예컨대, 다른 실시예에서, 트리 구조(71)에서 많은 수의 허브가 함께 연결될 수 있도록 하기 위해 허브(76B 또는 76C)에서 하나 이상의 다른 허 브들을 연결시키는 것이 가능할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 20 HED가 충전되고 동기화되도록 구성된 전기 회로 보드(58)를 보다 상세히 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전기 회로 보드(58)는 컴퓨터(72)가 출력 포트(74)를 거쳐 복수의 HED(73)에 접속될 수 있게 하는 20 포트 USB 허브(70)를 구현한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1의 7 포트 USB 허브(76A)가 두 개의 다른 7 포트 USB 허브(76B, 76C)와 함께 연결(chain)되어 20개의 가용 출력 포트(74)를 갖는 트리 구조로서 형성되는 20 포트 USB 허브(70)를 형성한다.
구체적으로, 제1 USB(76A)는 하나의 입력 포트(78A)와 7개의 출력 포트(74A 내지 74G)를 갖는다. 출력 포트(74D)는, 두 개의 출력, 그 중 첫번째는 7 포트 USB 허브(76B) 상의 입력 포트(78B)에 접속되고, 그 중 두번째는 7 포트 USB 허브(76C) 상의 입력 포트(78C)에 접속되는 멀티플렉서(80)에 접속된다. 7 포트 USB 허브(76A)는 HED와의 접속에 사용될 수 있는 6개의 가용 출력 포트(74A-74C, 74E- 74G)를 갖는다. 마찬가지로, 7 포트 USB 허브(76B)는 HED와의 접속에 사용될 수 있는 7개의 출력 포트(74H-74N)를 갖고, 7 포트 USB 허브(76C)는 HED와의 접속에 사용될 수 있는 7개의 출력 포트(74O-74U)를 갖는다. 따라서, 전체적으로 HED와의 접속을 위해 20개의 가용 출력 포트가 존재하며, 그 결과 20 포트 USB 허브가 된다.
7 포트 USB 허브(76A-76C)들은 상업적으로 이용가능한 ASIC이다. 따라서, 여러 개의 가용 칩들을 이용하고, 이들 칩들을 멀티플렉서(80)를 통해 상호 접속함 으로써, 20 포트 허브를 구현하기 위해 전용 ASIC 또는 FPGA를 형성하는 과정을 거치지 않고도 집적 회로 보드 상에 20 포트 허브를 구현하는 것이 가능했다. 7 포트 허브들이 입력 포트와 출력 포트를 갖는 것으로 설명했지만, USB 표준은 양방향성 통신 포트를 실질적으로 특정하며, 이 때문에, 7 포트 USB 허브를 구현하는 데 사용되는 상업적으로 이용가능한 ASIC는 실질적으로 양방향성이다. 정보가 컴퓨터(72)로부터 20 포트 USB 허브(70)로 통과하는 경우, 데이터는 USB 케이블(86)을 거쳐 포트(78A) 내로 또한 출력 포트(74A-74G) 외부로 흐르기 때문에, 이들 허브는 "in"과 "out"으로 식별되었다. HED들은 컴퓨터(72)로부터 데이터를 수신하기 위해 포트(74A-74C, 74E-74G)에 접속될 수 있다. 데이터는 포트(74D)를 거쳐 MUX(80)로 흐르고, MUX(80)로부터 포트(78B, 78C)로 흐를 수도 있다. 그 후, 데이터는 포트(74D-74N, 74O-74U)로부터 흘러 이들 포트에 접속된 임의의 HED에 도달할 수도 있다. 따라서, 포트에 적용된 라벨은 설명의 편의를 위한 것으로서, 데이터는 모든 포트에 대해 입출력될 수 있기 때문에 물리적 의미를 갖지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 20 포트 USB 허브(70)는 포트(74)에 접속된 HED를 동기화와 충전을 모두 가능하게 구성된다. 마이크로컨트롤러(82)는 USB 허브가, HED가 동기화 중인지 여부에 따라 다르게 동작할 수 있도록 USB 허브의 작업을 제어하기 위해 제공된다. 본 명세서에서는 이들 두 모드를 동기화 모드와 충전 모드라 지칭한다. 동기화 모드 동안, 컴퓨터(72)로부터의 콘텐츠(90)는 포트(74)에 접속된 HED와 동기화된다. 콘텐츠는 컴퓨터로부터 HED로 이동될 수 있거나 HED로부터 수신되어 컴퓨터에 저장될 수 있다. 콘텐츠가 컴퓨터(72)로부터 배포되는 것 도 가능하지만, 허브는 HED가 정보를 교환할 수 있도록 하는 무수한 방식으로 사용될 수 있기 때문에 본 발명은 이런 방식에 제한되지 않는다. 따라서, 동기화 모드는 데이터가 컴퓨터와 HED 사이 또는 HED 자신들 사이에서 전달되는 모드를 참조할 것이다. 동기화 모드 동안, 100 밀리암페어 등의 저전력 충전도 HED에 이용될 수 있다.
충전 모드는, 동기화 모드의 동작이 아닌 경우에, USB 표준 하에서 허용되는 최대 전력(500 밀리암페어) 등의 HED로 전달된 전력량이 큰 값인 동작의 제2 모드이다. USB 허브(70)가 모드 사이에서 절환될 수 있도록 하기 위해, 마이크로컨트롤러는 컴퓨터(72)가 포트(78A)에 부착될 때를 감지하도록 프로그램된다. 컴퓨터가 포트(78A)에 부착될 경우, 마이크로컴퓨터(82)는 전력 컨트롤러(84)가 포트(74)에 접속된 각각의 HED로 100 밀리암페어의 충전 전력을 제공하게 할 것이다. 선택적으로, 전력은 포트(78A)를 거쳐 컴퓨터(72)에 제공될 수도 있다.
컴퓨터(72)가 허브에서 접속 해제되는 경우, 마이크로컨트롤러는 허브(70)를 충전 모드로 진입시키며, 전력 컨트롤러(84)는 포트(74)에 접속된 HED들의 각각에 500 밀리암페어의 충전 전력을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 마이크로컨트롤러는 HED가 컴퓨터(72)와 동기화되는 동안에는 HED가 제1 저속으로 충전될 수 있도록 하고, 컴퓨터(72)와 동기화되지 않는 동안에는 HED가 제2 고속으로 충전될 수 있도록 한다.
컴퓨터(72)가 20 포트 USB 허브(70)에 플러그 접속된 경우, 컴퓨터 상의 어플리케이션(88)은 포트(74)들 중 하나에 플러그 접속된 HED를 인식하게 된다. 예컨대, HED가 iPOD인 경우, iTunes와 같은 어플리케이션이 HED를 인식하는 데 이용될 수 있다. 그 후, 어플리케이션은 컴퓨터로부터 포트(74)에 플러그 접속된 HED로 콘텐츠(90)를 동기화시킬 수 있도록 동기화 기구로서 사용될 수 있다.
동작 시에, HED가 모든 포트에 플러그 접속되고 컴퓨터(72)가 20 포트 USB 허브에 접속되는 경우, 어플리케이션(88)은 출력 포트에 부착된 각각의 디바이스와 통신할 수 있도록 이들 디바이스를 인식할 필요가 있을 수 있다. 너무 많은 HED가 포트에 접속된 경우, 컴퓨터는 모든 디바이스를 정확하게 인식할 수 없다. 또한, 20개의 HED를 인식하는 과정은 컴퓨터(72)에 고장을 유발하거나 컴퓨터 상의 어플리케이션(88)을 정지시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로컨트롤러(82)는 컴퓨터(72)가 허브(70)에 연결된 후 짧은 기간 동안 USB 허브들 중 허브(76B 또는 76C)와 같은 USB 허브를 리셋 모드로 보유하게 될 소프트웨어를 구비한다. 하나 이상의 허브(76B, 76C)를 리셋 모드로 보유함으로써 컴퓨터에 인식 가능한 HED의 수는 어플리케이션(88)이 HED를 인식하기 위해 요구되는 방식을 예정하기 위해 일시적으로 감소될 수 있다. 예컨대, 마이크로컨트롤러(82)는 7 포트 USB 허브(76C)를 30초 동안 리셋 모드로 보유한 다음 리셋 모드를 해제하여 어플리케이션(88)이 해당 제3 허브의 포트에 연결된 디바이스들을 인식할 수 있도록 할 수 있다. 어플리케이션이 포트에 연결된 디바이스들을 인식할 수 있게 되는 시간을 예정함으로써, 허브는 디바이스들을 인식하는 필요 과정을 완료하기 위해 시간을 컴퓨터에 주는 시차 방식으로 많은 디바이스에 가시성을 제공할 수 있다.
도면에 도시되고 명세서에서 설명된 실시예들은 본 발명의 사상과 범위 내 에서 다양하게 변경되고 개조될 수 있음은 물론이다. 따라서, 상술한 설명에 개시되고 첨부도면에 도시된 모든 사항은 제한적 의미가 아닌 예시적인 것으로 해석되어야 할 것이다. 본 발명은 다음의 특허청구범위 및 그 균등 내용에 의해서만 제한된다.

Claims (16)

  1. 다수의 핸드헬드 전자 디바이스들을 유지하기 위한 스토리지 카트로서,
    상기 스토리지 카트의 내부 영역을 정의(define)하는 상면, 바닥면, 좌측면, 우측면, 및 배면을 포함하는 외장(outer enclosure);
    상기 좌측면의 주연부의 세 모서리 둘레에서 연장되는 좌측 채널 - 우측 채널의 개방된 모서리는 상기 우측면 쪽으로 향하도록 위치함 -;
    상기 우측면의 주연부의 세 모서리 둘레에서 연장되는 우측 채널 - 상기 우측 채널의 개방된 모서리는 상기 좌측면 쪽으로 향하도록 위치함 -;
    롤 어웨이 패널(roll-away panel) - 상기 롤 어웨이 패널은, 상기 카트의 전방을 통해 상기 스토리지 카트의 내부 영역으로의 액세스를 선택적으로 가능하게 하기 위해서 상기 롤 어웨이 패널이 상기 채널들의 길이를 따라 활주될 수 있도록, 상기 좌측 채널과 상기 우측 채널 내에서의 활주 이동(sliding movement)을 위해 상기 좌측 채널과 상기 우측 채널 내에 포함되게 상기 좌측 채널과 상기 우측 채널 사이에서 연장됨 -; 및
    상기 카트에 배치되며, 상기 카트에 배치된 복수의 핸드헬드 전자 디바이스들이 동기화되며 충전되는 것을 가능하게 하도록 구성된 멀티-포트 USB(Universal Serial Bus) 허브
    를 포함하고,
    상기 멀티-포트 USB 허브는,
    제1 입력 포트 및 복수의 제1 출력 포트들을 갖는 제1 USB 허브 회로;
    제2 입력 포트 및 복수의 제2 출력 포트들을 갖는 제2 USB 허브 회로 - 상기 제2 입력 포트는 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나에 접속됨 -;
    제3 입력 포트 및 복수의 제3 출력 포트들을 갖는 제3 USB 허브 회로 - 상기 제3 입력 포트는 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나에 접속됨 -; 및
    컴퓨터가 상기 제1 입력 포트에 접속되는 경우에, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로 중 적어도 하나의 USB 허브 회로를 선택적으로 리셋 상태로 유지하여, 그 USB 허브 회로의 출력 포트들에 접속된 디바이스들이 일시적으로 상기 컴퓨터와 통신할 수 없도록 하는 마이크로프로세서
    를 포함하는 스토리지 카트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바닥면은 전방 모서리 및 후방 모서리를 갖고,
    상기 좌측 채널은, 상기 바닥면의 전방 모서리에 인접한 좌측 패널의 주연부 상의 제1 위치로부터 상향하여 상기 좌측 패널의 주연부의 전방 모서리를 따라 연장되고, 상기 좌측 패널의 주연부의 상부 모서리를 따라 연장되고, 상기 좌측 패널의 주연부의 후방 모서리를 따라 하향 연장되어, 상기 바닥면의 후방 모서리에 인접한 상기 좌측 패널의 주연부 상의 제2 위치에서 종료되며,
    상기 우측 채널은, 상기 바닥면의 전방 모서리에 인접한 우측 패널의 주연부 상의 제3 위치로부터 상향하여 상기 우측 패널의 주연부의 전방 모서리를 따라 연장되고, 상기 우측 패널의 주연부의 상부 모서리를 따라 연장되고, 상기 우측 패널의 주연부의 후방 모서리를 따라 하향 연장되어, 상기 바닥면의 후방 모서리에 인접한 상기 우측 패널의 주연부 상의 제4 위치에서 종료되는 스토리지 카트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 채널 및 상기 우측 채널은 서로의 거울상(mirror image)인 스토리지 카트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 롤 어웨이 패널은 복수의 슬랫(slat)들로 형성되며, 상기 복수의 슬랫들은 서로에 대해 길이 방향으로 피봇(pivot)될 수 있도록 상호간에 플렉시블하게 결합되는 스토리지 카트.
  5. 다수의 핸드헬드 전자 디바이스들을 유지하기 위한 드로어(drawer)로서,
    상기 드로어의 주변(perimeter)을 정의하는 모서리 밴드;
    상기 드로어 내에 배치되며, 상기 핸드헬드 전자 디바이스들을 유지하기 위한 크기로 된 복수의 구획들을 정의하는 디바이더(divider) 구조물;
    상기 디바이더 구조물에 인접하여 상기 드로어에 배치된 멀티-포트 USB(Universal Serial Bus) 허브를 구현하는 회로 보드 - 상기 회로 보드는, 상기 디바이더 구조물의 구획들 내에 배치된 핸드헬드 전자 디바이스들이 동기화되며 충전되는 것을 가능하게 하도록 구성됨 -
    를 포함하고,
    상기 멀티-포트 USB 허브는,
    제1 입력 포트 및 복수의 제1 출력 포트들을 갖는 제1 USB 허브 회로;
    제2 입력 포트 및 복수의 제2 출력 포트들을 갖는 제2 USB 허브 회로 - 상기 제2 입력 포트는 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나에 접속됨 -;
    제3 입력 포트 및 복수의 제3 출력 포트들을 갖는 제3 USB 허브 회로 - 상기 제3 입력 포트는 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나에 접속됨 -; 및
    컴퓨터가 상기 제1 입력 포트에 접속되는 경우에, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로 중 적어도 하나의 USB 허브 회로를 선택적으로 리셋 상태로 유지하여, 그 USB 허브 회로의 출력 포트들에 접속된 디바이스들이 일시적으로 상기 컴퓨터와 통신할 수 없도록 하는 마이크로프로세서
    를 포함하는 드로어.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 드로어가 외장(enclosure) 외부로 연장되거나 또는 외장 내로 활주하는 것을 가능하게 하는데 사용될 수 있는 활주대(glide)들에 연결하기 위한 상기 모서리 밴드 내의 개구들을 더 포함하는 드로어.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 회로 보드는 상기 드로어의 중심 영역에 배치되는 드로어.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 회로 보드를 사용자에 의한 접촉으로부터 보호하기 위해서 상기 드로어의 구조물 내에서 상기 회로 보드 위로 연장되는 커버를 더 포함하는 드로어.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 핸드헬드 전자 디바이스들이 상기 회로 보드에 연결될 수 있도록, 코드(cord)들이 상기 회로 보드로부터 상기 구획들까지 연장되는 것을 가능하게 하는 크기로 된 복수의 슬릿들을 갖는 드로어.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 회로 보드에 제공되도록 상기 드로어로 공급되는 라인 전류를 강하(step down)시키는데 사용될 수 있는 전원 컴포넌트들을 포함하기 위한 크기로 된 후측 외장(rear enclosure)을 더 포함하는 드로어.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 디바이더 구조물은, 상기 드로어의 진동 이동(jarring movement)이 상기 드로어로부터 상기 핸드헬드 전자 디바이스들로 전달되는 것을 방지하도록 설계된 연성 재료로 이루어지는 드로어.
  12. 멀티-포트 USB(Universal Serial Bus) 허브로서,
    제1 입력 포트 및 복수의 제1 출력 포트들을 갖는 제1 USB 허브 회로;
    제2 입력 포트 및 복수의 제2 출력 포트들을 갖는 제2 USB 허브 회로 - 상기 제2 입력 포트는 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나에 접속됨 -;
    제3 입력 포트 및 복수의 제3 출력 포트들을 갖는 제3 USB 허브 회로 - 상기 제3 입력 포트는 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나에 접속됨 -; 및
    컴퓨터가 상기 제1 입력 포트에 접속되는 경우에, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로 중 적어도 하나의 USB 허브 회로를 선택적으로 리셋 상태로 유지하여, 그 USB 허브 회로의 출력 포트들에 접속된 디바이스들이 일시적으로 상기 컴퓨터와 통신할 수 없도록 하는 마이크로프로세서
    를 포함하는 멀티-포트 USB 허브.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 제1 출력 포트들 중 하나의 포트와 상기 제2 입력 포트 및 상기 제3 입력 포트 사이에 접속되어, 상기 제2 입력 포트 및 상기 제3 입력 포트가 상기 복수의 제1 출력 포트들 중 동일한 포트에 접속되는 것을 가능하게 하는 멀티플렉서를 더 포함하는 멀티-포트 USB 허브.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는, 컴퓨터가 처음에 제1 USB 허브의 제1 입력 포트에 접속되는 경우에 상기 제1 USB 허브 회로, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로 중 적어도 하나를 일정 기간 동안 리셋 상태로 유지함으로써, 상기 멀티-포트 USB 허브에 처음 접속되는 경우에 상기 컴퓨터에 인식될 수 있는 USB 허브 포트들의 수를 제한하도록 구성되는 멀티-포트 USB 허브.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서의 제어 하에 있으며, 상기 제1 USB 허브 회로, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로에 접속되어, 컴퓨터가 상기 제1 USB 허브 회로에 접속되어 있는지의 여부에 따라 상기 제1 USB 허브 회로, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로에 고 전력량 또는 저 전력량을 선택적으로 제공하는 전력 컨트롤러를 더 포함하는 멀티-포트 USB 허브.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 USB 허브 회로, 상기 제2 USB 허브 회로 및 상기 제3 USB 허브 회로 각각은 8-포트 USB 허브 회로이며, 상기 멀티-포트 USB 허브는 단일의 인쇄 회로 보드 상에 구현되는 멀티-포트 USB 허브.
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