KR101481342B1 - 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티미디어 단자에 연결되는 휴대용 전자기기의 고속 충전이 가능하도록 한 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 멀티미디어 단자에 배터리 전원의 전압을 고속 충전을 위한 전압으로 변환하는 전원변환기와, 엔진 시동시의 고속 충전 또는 엔진 시동 오프시의 저속 충전을 선택하는 스위칭 회로부를 구성하여, 외부 스마트기기에 대한 고속 충전이 가능하도록 한 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법{Multimedia terminal device for high-speed charging and method for controlling the same}
본 발명은 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멀티미디어 단자에 연결되는 휴대용 전자기기의 고속 충전이 가능하도록 한 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 실내 센터 페시아 패널 등에는 AVN 시스템이 탑재되어 있을 뿐만 아니라, 외부 스마트 기기를 AVN 시스템과 접속시키기 위한 목적 또는 스마트 기기의 충전 목적을 위한 일종의 편의 장치인 멀티미디어 단자가 구비되어 있다.
상기 멀티미디어 단자는 외부 스마트 기기(스마트 폰, 테블릿 PC 등)를 연결시킬 수 있는 외부입력단자(AUX JACK) 및 유에스비 단자(USB JACK) 등을 포함한다.
따라서, 스마트 기기 등을 멀티미디어 단자에 연결하면, 스마트 기기와 AVN 시스템이 데이터 전송 가능하게 연결되는 동시에 충전 가능하게 연결된다.
첨부한 도 1을 참조하면, 종래의 멀티미디어 단자(10)는 AVN 시스템의 상위 제어기 역할을 하는 헤드유닛(20, Head Unit)으로부터 USB 전압(5V, 500mA)만을 공급받는다.
이에, 상기 멀티미디어 단자(10)의 USB 단자에 케이블을 이용하여 외부 스마트 기기(스마트 폰, 테블릿 PC 등)를 연결하면, USB 전압(5V, 500mA)에 의하여 스마트 기기에 대한 저속 충전이 이루어진다.
그러나, 헤드유닛으로부터 멀티미디어 단자로 제공되는 USB 전압만으로는 스마트 기기의 충전속도가 느리고, 충전 시간이 오래 소요되어, 사용자 편의성 및 만족도을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 멀티미디어 단자에 배터리 전원의 전압을 고속 충전을 위한 전압으로 변환하는 전원변환기와, 엔진 시동시의 고속 충전 또는 엔진 시동 오프시의 저속 충전을 선택하는 스위칭 회로부를 구성하여, 외부 스마트기기에 대한 고속 충전이 가능하도록 한 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 배터리 전원의 전압을 고속 충전용 전압으로 변환하는 전원변환기와; 외부 스마트기기가 충전 가능하게 연결되는 접속단자와; 저속 충전용 전압을 제공하는 헤드 유닛과; 상기 외부 스마트기기에 대한 저속 또는 고속 충전 여부를 엔진 시동 유무에 따라 결정하여, 저속 또는 고속 충전용 전압을 접속단자에 인가하는 충전 컨트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 충전 컨트롤러에는 엔진 시동 시 전원변환기에서 변환된 고속 충전 전압을 접속단자에 인가하고, 엔진 시동 오프시 헤드 유닛으로부터 공급되는 저속 충전 전압을 접속단자에 인가하는 스위칭 회로부가 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 장치는 엔진 시동시 전원변환기에서 변환된 고속 충전용 전압이 충전 컨트롤러로 공급되도록 스위칭되고, 엔진 시동 오프시 헤드 유닛에서 공급되는 저속 충전용 전압이 충전 컨트롤러로 공급되도록 스위칭되는 스위칭 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 배터리 전원의 전압을 전원변환기에서 고속 충전용 전압으로 변환하는 단계와; 엔진 시동 유무에 따라 고속 또는 저속 충전 여부를 결정하는 충전 모드 결정 단계와; 상기 충전 컨트롤러에서 엔진 시동시 전원변환기에서 변환된 고속 충전 전압을 접속단자에 인가하는 고속 충전 단계와; 상기 충전 컨트롤러에서 엔진 시동 오프시 헤드 유닛으로부터 공급되는 저속 충전 전압을 접속단자에 인가하는 저속 충전 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 충전 모드 결정 단계는: 충전 컨트롤러에서 직접 엔진 시동 여부에 대한 신호를 수신하여, 엔진 시동시 고속 충전 모드로 스위칭하고, 엔진 시동 오프시 저속 충전 모드로 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 충전 모드 결정 단계는: 충전 컨트롤러에 별도로 연결된 스위칭 회로부에서 엔진 시동 여부에 대한 신호를 수신하는 단계와; 엔진 시동시 전원변환기에서 변환된 고속 충전용 전압이 충전 컨트롤러로 공급되도록 한 스위칭 회로부의 제1스위칭 단계와; 엔진 시동 오프시 헤드 유닛에서 공급되는 저속 충전용 전압이 충전 컨트롤러로 공급되도록 한 스위칭 회로부의 제2스위칭 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 배터리 전원의 전압을 고속 충전을 위한 전압으로 변환하는 전원변환기와, 엔진 시동시의 고속 충전 또는 엔진 시동 오프시의 저속 충전을 선택하는 스위칭 회로부를 멀티미디어 단자내에 구성함으로써, 운전 중에 스마트폰 및 테블릿 PC 등과 같은 외부 스마트기기를 고속 충전할 수 있고, 그에 따라 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 엔진 시동시에는 스위칭 회로부에 의하여 외부 스마트기기에 대한 고속 충전이 이루어지고, 엔진 시동 오프시에는 저속 충전이 이루어지도록 함으로써, 차량의 배터리 방전을 방지할 수 있고, 의도하지 않는 충전으로 인한 차량 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 멀티미디어 단자를 이용한 충전 방법을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치를 나타낸 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 차량의 센터 페시아 패널 또는 그 주변에 구비된 멀티미디어 단자에 외부 스마트기기(스마트폰, 테블릿 PC 등)가 접속된 상태에서 엔진 시동시 고속 충전이 가능하고, 엔진 시동 오프시 저속 충전이 이루어질 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치에 대한 구성 및 동작 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2에서 보듯이, 멀티미디어 단자(10)내에 전원변환기(12) 및 충전 컨트롤러(16)가 내장된다.
상기 전원변환기(12)는 배터리 전원의 전압(12V)을 고속 충전용 전압(5V, 2.1A)으로 변환하는 것으로서, 멀티미디어 단자(10)내에 배터리 전원과 연결되며 내장된다.
상기 충전 컨트롤러(16)는 고속 충전 또는 저속 충전을 선택하여 스위칭하는 스위칭 회로를 포함하는 것으로서, 멀티미디어 단자(10)내에 전원변환기(12)와 헤드 유닛(20)과 연결되며 내장된다.
보다 상세하게는, 상기 충전 컨트롤러(16)의 입력단에는 전원변환기(12)의 출력단과 헤드 유닛(20)의 출력단이 전원 공급 가능하게 연결되며, 충전 컨트롤러(16)의 출력단에는 외부 스마트기기가 접속하는 접속단자(14, 예를 들어 USB 포트)가 연결된다.
이때, 상기 헤드 유닛(20)으로부터 저속 충전용 전압(5V, 500mA)이 충전 컨트롤러(16)에 입력된다.
한편, 상기 충전 컨트롤러(16)에는 고속 충전용 전압 또는 저속 충전용 전압을 선택하는 기준 신호로서, 차량의 엔진 시동 온 신호 또는 오프 신호가 입력된다.
따라서, 상기 충전 컨트롤러(16)에서 직접 엔진 시동 여부에 대한 신호를 수신하여, 엔진 시동시 고속 충전 모드로 결정하고, 엔진 시동 오프시 저속 충전 모드로 결정한다.
즉, 상기 충전 컨트롤러(16)에서 엔진 시동 온 신호를 수신하면, 충전 컨트롤러(16)내에 포함된 스위칭 회로에서 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전용 전압을 선택하여 접속단자(14)에 인가함으로써, 외부 스마트기기에 대한 고속 충전이 이루어진다.
이에, 운전 중에 스마트폰 및 테블릿 PC 등과 같은 외부 스마트기기를 고속 충전할 수 있고, 그에 따른 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
반면, 상기 충전 컨트롤러(16)에서 엔진 시동 오프 신호를 수신하면, 충전 컨트롤러(16)내에 포함된 스위칭 회로에서 헤드 유닛(20)에서 공급되는 저속 충전용 전압을 선택하여 접속단자(14)에 인가함으로써, 외부 스마트기기에 대한 저속 충전이 이루어진다.
이렇게 엔진 시동 오프시에는 저속 충전이 이루어지도록 함으로써, 차량의 배터리 방전을 방지할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치에 대한 구성 및 동작 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3에서 보듯이, 멀티미디어 단자(10)내에 전원변환기(12) 및 충전 컨트롤러(16)가 내장되고, 고속 충전 전압 또는 저속 충전 전압을 선택하는 스위칭 회로부(18)가 별도로 내장된다.
일 실시예와 마찬가지로, 상기 멀티미디어 단자(10)내에 내장된 전원변환기(12)는 배터리 전원의 전압(12V)을 고속 충전용 전압(5V, 2.1A)으로 변환하는 것으로서, 배터리 전원과 연결되며 내장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 컨트롤러(16)는 고속 충전 또는 저속 충전을 선택하여 스위칭하는 스위칭 회로를 포함하지 않고, 단지 고속 충전 전압 또는 저속 충전 전압을 접속단자(14)에 인가하는 기능만을 하는 것이며, 멀티미디어 단자(10)내에 스위칭 회로부(18)와 연결되며 내장된다.
상기 스위칭 회로부(18)는 엔진 시동시 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 스위칭되고, 엔진 시동 오프시 헤드 유닛(20)에서 공급되는 저속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 스위칭되는 것으로 구비된다.
이를 위해, 상기 스위칭 회로부(18)의 입력단에는 전원변환기(12)의 출력단과 헤드 유닛(20)의 출력단이 전원 공급 가능하게 연결되고, 출력단에는 충전 컨트롤러(16)가 연결된다.
이때, 상기 스위칭 회로부(18)에는 고속 충전용 전압 또는 저속 충전용 전압을 선택하는 기준 신호로서, 차량의 엔진 시동 온 신호 또는 오프 신호가 입력된다.
따라서, 상기 스위칭 회로부(18)에서 엔진 시동 온 신호 또는 오프 신호를 수신하면, 엔진 시동시 고속 충전 모드로 스위칭되고, 엔진 시동 오프시 저속 충전 모드로 스위칭된다.
즉, 상기 스위칭 회로부(18)에서 엔진 시동 온 신호를 수신하면, 고속 충전 모드를 위하여 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 한 제1스위칭 동작이 이루어진다.
이에, 상기 제1스위칭 동작에 의하여 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전용 전압(5V, 2.1A)이 충전 컨트롤러(16)에 입력된 후, 충전 컨트롤러(16)에서 고속 충전용 전압을 접속단자(14)에 인가하여, 외부 스마트기기에 대한 고속 충전이 이루어지도록 함으로써, 운전 중에 스마트폰 및 테블릿 PC 등과 같은 외부 스마트기기를 고속 충전할 수 있고, 그에 따른 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
반면, 상기 스위칭 회로부(18)에서 엔진 시동 오프 신호를 수신하면, 저속 충전 모드를 위하여 헤드 유닛(20)에서 공급되는 저속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 한 제2스위칭 동작이 이루어진다.
따라서, 상기 제2스위칭 동작에 의하여 헤드 유닛(20)에서 변환된 저속 충전용 전압(5V, 500mA)이 충전 컨트롤러(16)에 입력된 후, 충전 컨트롤러(16)에서 저속 충전용 전압을 접속단자(14)에 인가하여, 외부 스마트기기에 대한 저속 충전이 이루어지도록 함으로써, 차량의 배터리 방전을 방지할 수 있다.
10 : 멀티미디어 단자
12 : 전원변환기
14 : 접속단자
16 : 충전 컨트롤러
18 : 스위칭 회로부
20 : 헤드 유닛

Claims (6)

  1. 배터리 전원의 전압을 고속 충전용 전압으로 변환하는 전원변환기(12)와;
    외부 스마트기기가 충전 가능하게 연결되는 접속단자(14)와;
    저속 충전용 전압을 제공하는 헤드 유닛(20)과;
    상기 외부 스마트기기에 대한 저속 또는 고속 충전 여부를 엔진 시동 유무에 따라 결정하여, 저속 또는 고속 충전용 전압을 접속단자(14)에 인가하는 충전 컨트롤러(16);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 컨트롤러(16)에는 엔진 시동 시 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전 전압을 접속단자(14)에 인가하고, 엔진 시동 오프시 헤드 유닛(20)으로부터 공급되는 저속 충전 전압을 접속단자(14)에 인가하는 스위칭 회로가 포함된 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    엔진 시동시 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 스위칭되고, 엔진 시동 오프시 헤드 유닛(20)에서 공급되는 저속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 스위칭되는 스위칭 회로부(18)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치.
  4. 배터리 전원의 전압을 전원변환기(12)에서 고속 충전용 전압으로 변환하는 단계와;
    엔진 시동 유무에 따라 고속 또는 저속 충전 여부를 결정하는 충전 모드 결정 단계와;
    상기 충전 컨트롤러(16)에서 엔진 시동시 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전 전압을 접속단자(14)에 인가하는 고속 충전 단계와;
    상기 충전 컨트롤러(16)에서 엔진 시동 오프시 헤드 유닛(20)으로부터 공급되는 저속 충전 전압을 접속단자(14)에 인가하는 저속 충전 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 충전 모드 결정 단계는:
    충전 컨트롤러(16)에서 직접 엔진 시동 여부에 대한 신호를 수신하여, 엔진 시동시 고속 충전 모드로 결정하고, 엔진 시동 오프시 저속 충전 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 충전 모드 결정 단계는:
    충전 컨트롤러(16)에 별도로 연결된 스위칭 회로부(18)에서 엔진 시동 여부에 대한 신호를 수신하는 단계와;
    엔진 시동시 전원변환기(12)에서 변환된 고속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 한 스위칭 회로부(18)의 제1스위칭 단계와;
    엔진 시동 오프시 헤드 유닛(20)에서 공급되는 저속 충전용 전압이 충전 컨트롤러(16)로 공급되도록 한 스위칭 회로부(18)의 제2스위칭 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 제어 방법.
KR20130151179A 2013-12-06 2013-12-06 고속 충전용 멀티미디어 단자 장치 및 이의 제어 방법 KR101481342B1 (ko)

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