KR101582335B1 - 휴대용 단말기에서 전압 강하 보상 장치 및 방법 - Google Patents

휴대용 단말기에서 전압 강하 보상 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 확인하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 휴대용 단말기의 내부 회로가 구동하기 위한 전원을 제공하는 전원부와, 상기 전원부로부터 제공받은 전원을 이용하여 구동되는 상기 내부 회로와, 상기 전원부와 상기 내부 회로의 사이에 위치하는 저항과, 상기 전원부와 상기 저항 사이의 제 1 전압과 상기 저항과 상기 내부 회로 사이의 제 2 전압의 차이를 고려하여 소모되는 전류량을 확인하고, 상기 제 1 전압에 대해 상기 소모되는 전류량에 따른 전압 강하를 보상하는 전압 확인부를 포함하여 정확한 배터리의 상태를 확인할 수 있고, 부가 기능별 전압 강하량을 저장하므로 발생하는 저장부의 오버헤드를 줄일 수 있는 이점이 있다.
휴대용 단말기, 배터리 잔량, 전압 강하, 저항, 배터리 상태

Description

휴대용 단말기에서 전압 강하 보상 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING OF VOLTAGE DROP IN PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 휴대용 단말기에서 배터리 잔량을 표시하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 휴대용 단말기에서 전류 소모에 따른 전압 강하를 보상하여 배터리 상태를 표시하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대용 단말기는 휴대의 용이성을 위해 한정된 배터리 자원을 구비한다. 이에 따라, 휴대용 단말기는 사용자가 배터리의 상태를 확인할 수 있도록 배터리 상태를 측정하여 표시부에 표시한다. 예를 들어, 휴대용 단말기는 하기 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 배터리 상태를 확인한다.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 단말기에서 배터리 전압을 측정하기 위한 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 단말기는 배터리(100), 내부회로(110) 및 전압 측정부(120)를 포함하여 구성된다.
상기 배터리(100)는 상기 휴대용 단말기의 내부회로(110)가 동작하도록 전류를 제공한다. 상기 내부회로(110)는 상기 배터리(100)로부터 제공받은 전류를 통해 해당 동작을 수행한다.
상기 전압 측정부(120)는 상기 배터리(100)의 전압을 측정한다.
이때, 휴대용 단말기는 사용자가 배터리 상태를 확인할 수 있도록 상기 전압 측정부(120)에서 측정한 배터리(100)의 전압을 표시부에 표시한다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기는 전압 측정부를 이용하여 배터리의 전압을 측정한다. 이때, 상기 전압 측정부에서 측정한 배터리의 전압은 내부 회로에서 부가 기능을 사용하여 발생하는 전류 소모량에 따라 실질적인 배터리의 잔량보다 낮게 측정될 수 있다.
이를 해결하기 위해 휴대용 단말기는 각각의 부가 기능을 구동함에 따른 전압 강하량으로 전압 측정부에서 측정한 배터리의 전압을 보상한다. 따라서, 휴대용 단말기는 각각의 부가 기능을 구동함에 따른 전압 강하량을 미리 측정하여 저장해야 한다.
하지만, 휴대용 단말기에서 동일한 부가 기능이라 하여도 부가 기능을 사용하는 환경에 따라 소모 전류가 달라져 전압 측정부에서 측정한 배터리의 전압를 정확하게 보상하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 이 경우, 휴대용 단말기는 배터리의 잔량이 충분한데도 배터리 부족으로 판단하여 전원을 오프(power off)하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 전류 소모량에 따른 배터리의 전압 강하를 보상하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 전류 소모량에 따른 배터리 전압 강하를 보상하여 정확한 배터리의 상태를 확인하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 배터리와 내부 회로 사이에 추가한 저항을 이용하여 전류 소모량을 확인하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 확인하기 위한 장치는, 상기 휴대용 단말기의 내부 회로가 구동하기 위한 전원을 제공하는 전원부와, 상기 전원부로부터 제공받은 전원을 이용하여 구동되는 상기 내부 회로와, 상기 전원부와 상기 내부 회로의 사이에 위치하는 저항과, 상기 전원부와 상기 저항 사이의 제 1 전압과 상기 저항과 상기 내부 회로 사이의 제 2 전압의 차이를 고려하여 소모되는 전류량을 확인하고, 상기 제 1 전압에 대해 상기 소모되는 전류량에 따른 전압 강하를 보상하는 전압 확인부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 확인하기 위한 방법은, 전원부와 저항 사이의 제 1 전압과 상기 저항과 내부 회로 사이의 제 2 전압을 측정하는 과정과, 상기 제 1 전압과 제 2 전압의 차이를 고려하여 소모되는 전류량을 확인하는 과정과, 상기 제 1 전압에 대해 상기 소모되는 전류량에 따른 전압 강하를 보상하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기에서 배터리와 내부 회로 사이에 추가한 저항을 이용하여 전류 소모량을 측정하고, 이에 따른 전압 강하를 보상함으로써, 정확한 배터리의 상태를 확인할 수 있고, 부가 기능별 전압 강하량을 저장하므로 발생하는 저장부의 오버헤드를 줄일 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 휴대용 단말기에서 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상하 기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 휴대용 단말기는 통신기능을 포함하는 것으로 가정하여 설명하지만 통신기능을 포함하지 않은 휴대용 단말기에도 동일하게 적용할 수 있다.
휴대용 단말기는 전원부의 상태를 확인하기 위해 하기 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 휴대용 단말기는 제어부(200), 저장부(202), 입력부(204), 표시부(206), 전원부(208), 전압 확인부(210), 통신 모듈(212), 음성 처리부(214), 마이크(216) 및 스피커(218)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(200)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 음성 통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어한다. 더욱이, 상기 제어부(200)는 상기 전압 확인부(210)에서 확인한 전원부(208)의 상태 정보를 상기 표시부(206)에 표시하도록 제어한다. 여기서, 상기 전원부(208)의 상태 정보는 상기 전원부(208)의 배터리 잔량을 나타낸다.
상기 저장부(202)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램, 단말기 동작 중에 발생하는 일시적인 데이터, 시스템 파라미터 및 기타 저장용 데이터를 저장한다.
상기 입력부(204)는 사용자의 입력에 대응되는 데이터를 상기 제어부(200)로 제공한다. 예를 들어, 상기 입력부(204)는 키패드, 터치패드, 광마우스 등을 포함할 수 있다.
상기 표시부(206)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 상기 휴대용 단말기의 동작 중에 발생되는 상태 정보, 사용자가 입력하는 문자, 동화상(moving picture) 및 정화상(still picture) 등을 표시한다. 예를 들어, 상기 표시부(206)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 상기 전압 확인부(210)에서 확인한 상기 전원부(208)의 상태 정보를 표시한다.
상기 전원부(208)는 상기 휴대용 단말기를 구성하는 내부 회로들이 구동하기 위한 전원을 각각의 내부 회로들로 제공한다. 여기서, 상기 전원부(208)는 휴대용 단말기의 배터리는 나타낸다.
상기 전압 확인부(210)는 상기 전원부(208)의 전압을 확인한다. 즉, 상기 전압 확인부(210)는 상기 전원부(208)의 전압과 내부 회로의 구동에 의해 소모되는 전류량을 측정한다. 이후, 상기 전압 확인부(210)는 상기 측정한 전원부(208)의 전압에서 상기 소모되는 전류량에 따른 전압 강하를 보상하여 상기 전원부(208)의 전압을 확인한다.
상기 통신 모듈(212)은 안테나를 통해 송수신되는 고주파(RF : Radio Frequency) 신호를 처리한다.
상기 음성 처리부(214)는 마이크(216)와 스피커(218)를 이용하여 음성 통화를 위한 음성의 입출력을 제어한다.
상술한 바와 같이 휴대용 단말기는 전압 확인부(210)를 이용하여 전력 소모량에 따른 전압 강하를 보상하여 정확한 전원부(208)의 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 전압 확인부(210)는 하기 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상하기 위한 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 전압 확인부(210)는 저항(300), 제 1 전압 측정부(310), 제 2 전압 측정부(320) 및 전압 보상부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 저항(300)은 전원부(208)와 휴대용 단말기의 내부 회로의 사이에 위치하여 소모되는 전류에 비례하게 전압 강하를 발생시킨다. 이때, 상기 저항(300)의 저항 값이 너무 작으면 전압 강하가 너무 작아 상기 제 1 전압 측정부(310)에서 측정한 전압과 제 2 전압 측정부(320)에서 측정한 전압의 차이가 없게 된다. 또한, 상기 저항(300)의 저항 값이 너무 크면 전압 강하가 너무 커서 내부 회로로 입력되는 전압자체가 너무 낮아지게 된다. 따라서, 상기 저항(300)은 소모 전류량을 포함할 수 있도록 저항 값이 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 저항(300)은 내부 회로가 구동되는데 소모되는 전류량을 포함할 수 있도록 10mΩ 에서 20mΩ 정도의 저항 값을 가질 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 저항(300)은 소모 전류량에 따라 저항 값이 변하는 가변 저항이 사용될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 저항(300)은 서로 다른 저항 값을 갖는 다수 개의 저항들로 구성되어 소모 전류량에 따라 선택적으로 사용될 수도 있다.
상기 제 1 전압 측정부(310)는 상기 전원부(208)와 상기 저항(300) 사이의 제 1 전압을 측정한다. 이때, 상기 제 1 전압 측정부(310)는 상기 측정한 상기 전원부(208)와 상기 저항(300) 사이의 전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기로 구성된다.
상기 제 2 전압 측정부(320)는 상기 저항(300)과 내부회로 사이의 제 2 전압을 측정한다. 이때, 상기 제 2 전압 측정부(320)는 상기 측정한 상기 저항(300)과 내부회로 사이의 전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기로 구성된다.
상기 전압 보상부(330)는 상기 제 1 전압과 제 2 전압의 차이를 이용하여 측정한 전류 소모량에 측정한다. 즉, 제 1 전압과 제 2 전압의 차이는 내부 회로에서 소모하는 전류의 양에 비례하여 증가한다. 따라서, 상기 전압 보상부(330)는 상기 제 1 전압과 제 2 전압의 차이를 이용하여 소모되는 전류량을 측정할 수 있다.
이후, 상기 전압 보상부(330)는 상기 제 1 전압에 대해 상기 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상하여 상기 전원부(208)의 배터리 잔량을 확인한다. 예를 들어, 상기 전압 보상부(330)는 하기 <수학식 1>과 같이 상기 전원부(208)의 배터리 잔량을 산출한다.
Figure 112008075189664-pat00001
여기서, 상기 Voltage는 전원부(208)의 배터리 잔량을 나타내고, 상기 V1은 제 1 전압 측정부(310)에서 측정한 제 1 전압의 디지털 값을 나타내며, 상기 V2는 제 2 전압 측정부(320)에서 측정한 제 2 전압의 디지털 값을 나타내고, 상기 R은 제 1 전압과 제 2 전압의 차와 제 1 전압 강하량의 비율을 나타낸다. 또한, 상기 Slope와 offset는 전압의 디지털 값을 아날로그 값으로 변환하기 위한 변수를 나타 낸다.
상기 <수학식 1>과 같이 전압 보상부(330)는
Figure 112008075189664-pat00002
와 같이 제 1 전압과 제 2 전압의 차를 이용하여 전류 소모량을 측정한다. 이후, 상기 전압 보상부(330)는 상기 제 1 전압에 대해 상기 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상하여 상기 전원부(208)의 배터리 잔량을 산출한다.
이하 설명은 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 표시하기 위한 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 표시하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면 먼저 휴대용 단말기는 401단계에서 저항 전단의 제 1 전압을 측정한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 제 1 전압 측정기(310)를 이용하여 전원부(208)와 저항(300) 사이의 제 1 전압을 측정한다.
상기 제 1 전압을 측정하면서, 상기 휴대용 단말기는 403단계로 진행하여 저항 후단의 제 2 전압을 측정한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 제 2 전압 측정부(320)를 이용하여 저항(300)과 내부회로 사이의 제 2 전압을 측정한다.
상기 제 1 전압과 제 2 전압을 측정한 후, 상기 휴대용 단말기는 405단계로 진행하여 상기 제 1 전압과 제 2 전압의 차이를 이용하여 전류 소모량을 추정한다. 즉, 제 1 전압과 제 2 전압의 차이는 내부 회로에서 소모하는 전류의 양에 비례하여 증가한다. 따라서, 상기 휴대용 단말기는 상기 제 1 전압과 제 2 전압의 차이를 이용하여 소모되는 전류량을 추정할 수 있다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 407단계로 진행하여 상기 제 1 전압에 대해 상기 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상한다. 이때, 상기 휴대용 단말기는 상기 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상한 제 1 전압을 전원부의 잔류 전압으로 인식한다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 상기 <수학식 1>을 이용하여 상기 전압 강하가 보상된 전원부의 잔류 전압을 산출한다.
상기 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상한 후, 상기 휴대용 단말기는 409단계로 진행하여 상기 전압 강하가 보상된 제 1 전압에 따라 전원부의 상태를 표시부에 표시한다. 즉, 상기 휴대용 단말기는 전압 강하가 보상된 제 1 전압에 따라 배터리 잔량을 표시부에 표시한다.
이후, 상기 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 단말기에서 배터리 전압을 측정하기 위한 블록 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상하기 위한 블록 구성을 도시하는 도면, 및
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 전류 소모량에 따른 전압 강하를 보상하기 위한 절차를 도시하는 도면.

Claims (9)

  1. 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 확인하기 위한 장치에 있어서,
    내부 회로;
    상기 내부 회로에 전원을 제공하는 전원부;
    상기 전원부와 상기 내부 회로의 사이에 위치하는 저항;
    상기 전원부와 상기 저항 사이의 제 1 전압을 측정하는 제 1 전압 측정부;
    상기 저항과 상기 내부 회로 사이의 제 2 전압을 측정하는 제 2 전압 측정부;
    상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압 간의 차이 값에 일정한 비율을 곱한 값을 상기 제 1 전압에 더하여 전압 강하가 보상된 배터리 잔량을 결정하는 전압 보상부; 및
    상기 전압 보상부에서 결정한 배터리 잔량을 표시하는 표시부를 포함하며,
    상기 일정한 비율은, 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압 간의 차이 값에 대한 상기 제 1 전압의 전압 강하량의 비율을 나타내는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 저항은, 상기 내부 회로에서 소모되는 전류량에 기반한 저항 값을 갖는 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전압 측정부는, 상기 전원부와 상기 저항 사이의 제 1 전압을 측정하여 디지털 값으로 변환하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 전압 측정부는, 상기 저항과 상기 내부 회로 사이의 제 2 전압을 측정하여 디지털 값으로 변환하는 장치.
  6. 삭제
  7. 휴대용 단말기에서 전원부의 상태를 확인하기 위한 방법에 있어서,
    전원부와 저항 사이의 제 1 전압과 상기 저항과 내부 회로 사이의 제 2 전압을 측정하는 과정;
    상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압 간의 차이 값에 일정한 비율을 곱한 값을 상기 제 1 전압에 더하여 전압 강하가 보상된 배터리 잔량을 결정하는 과정; 및
    상기 결정한 배터리 잔량을 표시하는 과정을 포함하며,
    상기 일정한 비율은, 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압 간의 차이 값에 대한 상기 제 1 전압의 전압 강하량의 비율을 나타내는 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 저항의 저항 값은, 상기 내부 회로에서 소모되는 전류량에 따라 결정되는 방법.
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