KR101626317B1 - 다기능 커넥터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 개인 휴대단말기 등의 사용자가 편리하게 휴대할 수 있고, 휴대단말기의 충전시 내장 배터리와 보조 배터리에 순차적으로 충전 가능하며, 내장 배터리의 전원이 충분하지 않은 경우 보조 배터리의 전원을 연속적으로 휴대단말기의 전원으로 활용할 수 있도록 보조 배터리의 충전 및 방전 기능이 내장되어 있는 다기능 커넥터에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터는 정전압을 입력받는 전원 입력부, 상기 전원 입력부에서 제공된 정전압을 적어도 2개의 경로 중 선택된 하나의 경로로 제공하는 제어부, 상기 경로 중 하나의 경로상에 배치되며 상기 정전압을 제공받아 출력하는 전원 출력부 및 상기 경로 중 다른 경로에 배치되며 상기 정전압을 제공받는 보조 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다기능 커넥터, 보조 배터리

Description

다기능 커넥터{Multifunctional Connector}
본 발명의 실시예는 다기능 커넥터에 관한 것으로서, 더 자세하게는 개인 휴대단말기 등의 사용자가 편리하게 휴대할 수 있고, 휴대단말기의 충전시 내장 배터리와 보조 배터리에 순차적으로 충전 가능하며, 내장 배터리의 전원이 충분하지 않은 경우 보조 배터리의 전원을 연속적으로 휴대단말기의 전원으로 활용할 수 있도록 보조 배터리의 충전 및 방전 기능이 내장되어 있는 다기능 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 단말기는 CDMA(Code Division Multiple Access) 이동통신망 또는 GSM(Global System for Mobile communications), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등의 이동통신망 내에 가입자간 무선 통신을 지원하기 위한 단말기를 일컫는 것으로 핸드폰, 셀룰러폰, 휴대폰 등으로 불리고 있다. 최근에는 WiFi, 블루투스, 와이브로, 와이맥스 등의 무선 기술까지 포함하는 개념의 개인 휴대단말기로 불리기도 한다.
이러한 개인 휴대단말기는 많은 제조사들에 의해 다양한 종류의 제품들이 생산되고, 또 다양한 방식의 기술 방식들이 접목되어 생산되게 된다. 이때, 그 기술 방식들과 관련된 문제들 가운데 하나가 바로 충전기의 규격에 관련되어 있다. 이와 관련해 현재 국내의 이동통신 단말기에 대한 충전기 표준은 2000년 6월 휴대전화 충전 구조의 표준화 정책에 따라 24핀을 가진 충전기로 제정하였다가, 단말기의 슬림화 경화, 멀티미디어 지원 필요성 등의 이유로 인해 2007년 11월에 국내 충전기 표준을 20핀 구조로 확정하였다.
이와 같이 국내 충전기 표준이 24핀에서 20핀으로 변경됨에 따라 젠더(gender)를 사용하여 핀 배열만을 조정해 줌으로써 대다수의 사용자에게 거부감을 주지 않고 개인 휴대단말기에 안정된 전력을 편리하게 공급할 수 있게 되었다.
그러나, 최근에는 멀티미디어 콘텐츠의 전송량 및 전송속도의 증가, 이동전화뿐만 아니라 WiFi 등의 사용 증가, 다양한 부가 기능의 지원, 고화질 디스플레이의 탑재 등 요구 전원잔량이 점차 증가함에 따라 개인 휴대단말기는 단순히 단말기 및 서비스의 이동성을 통한 편리의 제공을 넘어, 이제는 배터리의 소모에 따른 서비스의 불능화가 또 다른 해결 과제로 대두하게 되었다.
이의 해결책으로서 종래에는 태양열을 이용하여 전력을 생산하는 기능이나 단말기를 흔들어 전력을 생산할 수 있는 기능을 이동통신 단말기에 내장하는 방안이 제시되었으나, 상용화에는 추가적인 시간이 필요한 상태이다.
결국, 현재까지도 대부분의 개인 휴대단말기의 사용자들은 내장형 배터리와 지정된 충전기를 통해 별도로 충전된 보조용 배터리를 구비하여 다량의 배터리 소모에 적절히 대체하고 있는 실정이다.
그런데, 이러한 과정에서 많은 사용자들은 보통 내장형 배터리와 보조용 배 터리의 충전을 위해 각각의 작업을 수행하기 때문에 충전의 불편함을 느끼게 된다.
또한, 내장형 배터리가 방전되었을 때 개인 휴대단말기를 종료시킨 후 다른 배터리로 교체하여 다시 작동시키기 때문에 기기 작동의 연속성이 떨어지게 된다.
본 발명의 실시예는 이를 개선하기 위한 것으로서, 그 목적은 개인 휴대단말기의 사용자가 편리하게 휴대할 수 있고, 휴대단말기의 전원이 충분하지 않을 경우 보조전원으로 연속적으로 활용할 수 있도록 보조 배터리 기능을 내장하여 충전 기능을 제공하는 다기능 커넥터를 제공함에 있다.
위의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터는 정전압을 입력받는 전원 입력부, 상기 전원 입력부에서 제공된 정전압을 적어도 2개의 경로 중 선택된 하나의 경로로 제공하는 제어부, 상기 경로 중 하나의 경로상에 배치되며 상기 정전압을 제공받아 출력하는 전원 출력부 및 상기 경로 중 다른 경로에 배치되며 상기 정전압을 제공받는 보조 배터리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다른 실시예에 따른 다기능 커넥터는 전자기기의 전원 공급시 사용되는 다기능 커넥터에 있어서, 정전압을 입력받는 전원 입력부; 상기 전자기기의 내장 배터리가 소진된 경우 보조 배터리 전압을 상기 전자기기에 제공하는 보조 배터리부; 상기 정전압과 상기 전자기기의 연결 상태 및/또는 상기 내장 배터리의 전압을 감지하여 상기 정전압과 상기 보조 배터리 전압 중 하나를 선택하여 상기 전자기기에 제공하는 제어부; 상기 제어부에서 제공된 상기 정전압 및 상기 보조 배터리 전압의 레벨을 변환하여 출력하는 전압 변환부; 및 상기 전압 변환부와 상기 전 자기기 사이에 연결되어 상기 전압 변환부에서 출력된 전압을 상기 전자기기에 공급하는 전원 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
위의 구성 결과 다기능 커넥터는 개인 휴대단말기의 내장 배터리와 보조 배터리를 동시에 충전할 수 있기 때문에 충전 작업이 편리해지게 된다.
또한, 내장 배터리의 방전시 보조 배터리에 의해 개인 휴대단말기가 작동하기 때문에 기기 작동의 연속성이 보장되어 사용자에게 편리함을 줄 것이다.
더 나아가서, 사용되는 기기의 종류에 관계없이 다기능 커넥터가 수월하게 사용될 수 있기 때문에 사용자에게 편리함이나 비용 절감 효과를 주게 된다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시될 수 있으므로 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터의 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터는 정전압을 제공하는 충전기에 접속되는 적어도 하나의 제1 연결포트(110), 개인 휴대단말기 등에 접속되는 적어도 하나의 제2 연결포트(140), 보조배터리에 접속되는 보조 배터리부(130), 및 제1 연결포트(110), 제2 연결포트(140) 및 보조 배터리부(130)와 전기적으로 접속되고 제1 연결포트(110)로부터 제공된 정전압을 제2 연결포트(140) 및/또는 보조 배터리부(130)에 제공하거나 정전압 차단시 보조 배터리의 전원을 상기 개인 휴대단말기에 제공하는 제어부(120)를 포함하고 있다. 이때, 다기능 커넥터는 더 나아가서 제어부(120)에 접속되어 개인 휴대단말기, 더 정확하게는 개인 휴대단말기의 내장 배터리(혹은 주배터리)의 충·방전 상태 및 보조 배터리부(130), 더 정확하게는 보조 배터리부(130)에 접속된 보조배터리의 충·방전 상태를 표시하는 전원잔량 표시부(150)를 추가적으로 포함할 수 있다.
다기능 커넥터는 외부적으로는 폴리 계열의 재질로 둘러싸여 형성될 수 있지만, 내부적으로는 금속 배선이 형성된 기판을 포함할 수 있다. 이때, 기판은 PCB(Printed Circuit Board) 혹은 FPCB(Flexible PCB) 등으로 이루어질 수 있으며, 기판상의 금속 배선은 제조 공정상 패터닝(patterning), 즉 포토레지스트 공정을 통해 형성되거나, 롤러 등을 이용한 프린팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 그러나, 본 실시예는 그러한 것들에 특별히 한정되지는 않을 것이다.
예를 들어 도 1에서 볼 때 다기능 커넥터의 좌측 방향에는 제1연결포트(110)가 형성되어 있는데, 이때 제1 연결포트(110)는 기판의 일측에 형성된 마이크로 USB(Universal Serial Bus) 형태의 제1 연결포트(111)(이하, "제1 USB 연결포트"라 함)와 20~24핀 형태의 제1 연결포트(113)(이하, "제1 핀 연결포트"라 함)로 구분될 수 있다. 이로 인해, 다기능 커넥터는 제조사에 따라 다양한 규격을 갖고 형성되는 어떠한 충전기와도 접속이 가능하게 된다. 이때, 바람직한 예로서 제1 연결포트(110)는 충전기의 돌출된 커넥터가 수납될 수 있도록 오목한 수납 형태를 이룰 수 있을 것이다.
제1 USB 연결포트(111)는 다기능 커넥터와 관련된 최근의 국제 추세를 반영하고 있다. 다시 말해, 2009년 초 세계 이동통신협회(Global System for Mobile Association: GSMA)에서 단말기 제조사들이 모든 휴대폰 충전기를 2012년까지 '마이크로 USB' 기반의 UCS(Universal Charging Solution)로 단일화하기로 합의하였는데, '마이크로 USB' 기반의 UCS는 2009년 10월 중 국제전기통신협회(ITU)에 표준 신청을 추진할 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 제조사들도 표준화가 내부 및 수출용 모델 통합과 부품 단가 인하를 통한 비용절감, 핀 축소로 인한 물리적 효율성 및 회로 단순화에 따른 신뢰성 향상 등을 이유로 들어 마이크로 USB를 희망하고 있는 실정이다. 이러한 추세에 근거해 볼 때, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터에의 마이크로 USB 도입은 시의적절한 것으로 판단된다.
그리고, 제어부(120)는 제어신호 생성부를 포함할 수 있으며, 마이크로 프로 세서 및 스위칭 소자들로 이루어질 수 있다. 이를 통해 제1 연결포트(110)를 통해 제공된 정전압을 개인 휴대단말기 및 보조 배터리부(130)로 선택하여 제공하도록 구성될 것이다. 이때, 다기능 커넥터의 제어부(120)는 개인 휴대단말기가 제2 연결포트(140)에 연결되거나 보조배터리가 보조 배터리부(130)에 연결되는 경우에 발생되는 접지신호의 검출을 통해 제어를 하게 된다. 여기서 접지신호검출이란 개인 휴대단말기가 제2 연결포트(140)에 연결되거나 보조배터리가 보조 배터리부(130)에 연결될 때 접지신호 및 전원공급 설정이 이루어져 전압차에 의한 전류의 흐름이 발생하게 되는데, 바로 그 전류의 흐름을 검출하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 개인 휴대단말기에 내장되어 있는 주배터리의 충·방전 상태 및 보조 배터리부(130)에 연결(혹은 수납)된 보조배터리의 충·방전 상태에 대한 정보를 취득하여 전원잔량을 표시하는 전원잔량 표시부(150)에 제공하게 된다.
제2 연결포트(140)는 바람직하게는 도 1에서 볼 때 우측 방향에 형성될 수 있다. 그리고, 제어부(120)와 접속하여 제1 연결포트(110)에서 제공된 정전압을 제공받도록 배치되어 있다. 본 발명의 실시예에 따른 제2 연결포트(140) 또한 제1 연결포트(110)와 크게 다르지 않다. 다시 말해, 제1 연결포트(110)와 마찬가지로 마이크로 USB 형태의 제2 USB 연결포트(141)와 20~24핀 형태의 제2 핀 연결포트(143)를 구비할 수 있게 된다. 가령, 제2 연결포트(140)는 도면에서와 같이 돌출된 형태의 커넥터를 형성할 수 있을 것이다. 또한, 전후진 직선 운동이 가능하거나 90도에서 180도로 회전하도록 형성되어 평시에는 다기능 커넥터에 형성된 수납부에 수납 되었다가 개인 휴대단말기의 접속시 외부로 노출시켜 사용하도록 구성된다.
보조 배터리부(130)는 도면에서 볼 때 Y축 방향에 형성되어 있다. 이때, 보조 배터리부(130)는 제어부(120)에 접속되며 제1 연결포트(110)로부터 제공된 정전압을 제공받게 된다. 그리고, 보조 배터리부(130)에는 보조배터리가 연결(혹은 수납)되어 충전이 이루어지는 일종의 보조배터리 충전 케이스가 연결되는데, 이를 위하여 보조 배터리부(130)는 제1 연결포트(110) 또는 제2 연결포트(140)의 어느 한 형태로 형성될 수 있을 것이다. 즉, 돌출된 형태나 오목한 수납 형태를 이루게 될 것이다. 더 나아가서, 보조 배터리부(130)는 수납 형태로 이루어져 보조 배터리의 충전 부위를 보조 배터리부(226)에 수납시킴으로써 충전이 이루어질 수도 있을 것이다. 따라서, 이러한 돌출 혹은 수납 방식에 특별히 한정될 필요는 없다.
전원잔량 표시부(150)는 도면에서 볼 때 다기능 커넥터의 Z축 방향에 형성되어 있다. 전원잔량 표시부(150)는 개인 휴대단말기에 내장된 주배터리 및/또는 보조 배터리부(130)에 접속된 보조배터리의 충·방전 상태에 대한 정보를 표시할 수 있도록 액정표시창으로 이루어질 수 있다.
그리고, 다기능 커넥터는 모서리 영역에 형성된 고리부(160)를 포함할 수 있다. 고리부(160)를 통해 다기능 커넥터는 휴대용으로서 개인 휴대단말기에 매달아 사용될 수 있으며, 다기능 커넥터가 본체 및 덮개로 분리되어 형성되는 경우에는 고리부(160)는 본체 및 덮개 중 어느 것에 형성되어도 무관한다.
도 2는 도 1의 다기능 커넥터와 충전기 및 개인 휴대단말기의 연결 관계를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터(220)는 정전압(Vdd)이 입력되는 전원 입력부(221), 개인 휴대단말기가 연결되는 전원 출력부(224), 보조 배터리가 연결되는 보조 배터리부(226), 및 전원 입력부(221)에서 제공된 정전압을 개인 휴대단말기(240)가 연결되어 있는 전원 출력부(224) 및/또는 보조 배터리가 연결되어 있는 보조 배터리부(226)로 제공하며 전원 입력부(221)의 정전압 차단시(또는 휴대단말기의 전원이 충분하지 않을시) 보조 배터리의 전원을 개인 휴대단말기(240)로 제공하는 제어부(222)를 포함하고 있다.
여기서, 다기능 커넥터(220)의 전원 입력부(221)에는 충전기(200)가 연결되고, 전원 출력부(224)에는 사용자의 개인 휴대단말기(240)가 연결된다. 또한, 다기능 커넥터(220)는 전원잔량 표시부(228)를 포함하는데, 전원잔량 표시부(228)는 개인 휴대단말기(240)의 내부에 내장된 주배터리와 보조배터리의 충·방전 상태를 표시하게 된다.
먼저, 충전기(200)는 크게 정전압 발생부(202)와, 커넥터부(204)로 이루어진다. 정전압 발생부(202)는 교류(AC) 형태의 110 V 혹은 220 V의 상용전원을 직류(DC) 형태의 대략 4.2~5 V 가량의 범위에 있는 정전압(Vdd)으로 변환하게 되고, 커넥터부(204)는 다기능 커넥터(220)와의 연결 부위로 정전압 발생부(202)에서 생성된 정전압을 다기능 커넥터(220)로 전달하는 역할을 하게 된다. 이때, 커넥터부(204)는 내부적으로는 20~24개의 핀(pin)을 보유할 수 있고, 마이크로 USB 형태로 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터(220)의 전원 입력부(221)는 충전기(200)의 커넥터부(204)와 서로 연결되는 부위로, 정전압 발생부(202)에서 생성된 정전압이 커넥터부(204)를 통해 전원 입력부(221)로 입력된다.
그리고, 제어부(222)는 전원 입력부(221)로부터의 정전압 제공시 도면에서 실선으로 표시된 것과 같은 경로를 통해 개인 휴대단말기(240)로 정전압을 제공하게 될지, 아니면 보조 배터리가 접속되어 있는 보조 배터리부(226)로 제공하게 될지 결정하게 된다. 더 나아가서는 개인 휴대단말기(240) 및 보조 배터리부(226)로 동시에 정전압을 제공할 수도 있게 된다. 그러나, 이의 경우에는 전류가 분산되어 개인 휴대단말기(240)의 충전이 지연될 수 있기 때문에 두 경로 중 하나를 선택하도록 스위칭 제어되는 것이 바람직하며, 따라서 충전시 보조 배터리보다 개인 휴대단말기(240)의 내장배터리에 먼저 충전을 수행하도록 제어할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 충전 경로를 설정하는 것에 대하여 특별히 한정하지는 않을 것이다.
이때, 제어부(222)는 다기능 커넥터(220)의 전원 입력부(221) 및 전원 출력부(224)에 각각 충전기(200) 및 사용자의 개인 휴대단말기(240)가 접속되어 접지 신호가 감지되는 경우, 그 접지 신호를 통해 개인 휴대단말기(240) 및 보조 배터리부(226)로의 정전원 공급 여부를 결정하게 되는 것이다. 가령, 전원 입력부(221)에서 접지 신호가 검출되고 전원 출력부(224)에서 접지 신호가 검출되지 않는 경우 제어부(222)는 보조 배터리부(226)로 정전압을 공급하게 되고, 전원 입력부(221)와 전원 출력부(224)에서 접지 신호가 모두 검출될 경우 개인 휴대단말기(240)로 정전압을 먼저 공급하고, 개인 휴대단말기(240) 내의 주배터리의 충전이 완료되면 이후 보조 배터리부(226)에 연결된 보조 배터리를 충전하게 되는 것이다.
또한, 제어부(222)는 개인 휴대단말기(240)의 주배터리 및/혹은 보조 배터리부(226)에 연결된 보조 배터리의 충전 및 방전 상태를 검출하게 된다. 이를 통해, 예를 들어 개인 휴대단말기(240)에 내장된 주배터리가 완전히 방전된 경우, 보조 배터리의 전원을 사용자의 개인 휴대단말기(240)에 제공함으로써 기기가 연속적으로 작동될 수 있도록 하고 있다.
앞서 이미 언급되었지만, 다기능 커넥터(220)의 전원 출력부(224)는 제어부(222)와 사용자의 개인 휴대단말기(240) 사이에 배치되어 전기적으로 연결되며, 더 정확하게는 전원 출력부(224)는 개인 휴대단말기(240)의 충전 커넥터부(미도시)에 연결되는 것이다. 이를 통해 전원 출력부(224)는 제어부(222)의 선택에 따라 제공된 정전압 또는 보조 배터리의 전원을 개인 휴대단말기(240)에 제공하게 된다.
또한, 다기능 커넥터(220)의 보조 배터리부(226)에는 보조배터리가 연결되며, 보조 배터리는 제어부(222)의 선택에 따라 제공된 정전압을 통해 충전이 이루어지게 된다. 그리고 보조 배터리에 충전된 전압은 제어부(222)의 선택에 따라 개인 휴대단말기(240)로 제공되기도 한다.
전원잔량 표시부(228)는 보조 배터리부(226)에 연결된 보조 배터리 및 개인 휴대단말기(240)에 내장된 주배터리의 충전 및 방전 상태에 대한 정보를 제어부(222)로부터 제공받아 표시하게 된다. 따라서, 전원잔량 표시부(228)는 일종의 디스플레이부에 해당된다.
도 3은 도 2에 나타낸 제어부의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 함께 참조하여 먼저 다기능 커넥터의 전원 출력부(224)에 접속된 개 인 휴대단말기(240)의 주배터리에 충전하는 과정을 먼저 살펴보고자 한다.
먼저 제어부(222)는 초기 상태를 설정하게 된다(S301). 여기서, 초기 상태라 함은 제어부(222)가 충전기(200)를 통해 정전압을 공급받아 개인 휴대단말기(240)로 먼저 정전압을 공급하여 내장된 주배터리를 충전하고, 충전이 완료되면 이어 보조 배터리부(226)로 정전압을 공급하여 보조 배터리를 충전하도록 결정하거나, 충전기(200)로부터 제공된 정전압을 개인 휴대단말기(240) 및 보조 배터리부(226)로 동시에 공급하여 충전을 수행하려는 것과 관련될 수 있다. 본 단계에서는 전자의 경우에 해당될 것이다.
초기 상태가 결정되면, 제어부(222)는 도 2의 전원 입력부(221)에 충전기(200)가 연결되어 있는지를 확인하게 된다(S302). 예를 들어, 충전기(200)가 연결되는 경우에는 전류의 흐름이 발생하게 될 것이다. 이를 검출함으로써 충전기(200)의 연결 여부가 확인될 수 있다.
충전기(200)가 연결된 경우 제어부(222)는 이어 전원 출력부(224)에 개인 휴대단말기(240)가 접속되었는지를 확인한다(S303). 이와 관련해서는 앞서서도 이미 언급되었는데, 개인 휴대단말기(240)의 연결시 접지 신호를 검출할 수 있기 때문에 이를 검출하여 개인 휴대단말기(240)의 접속 여부를 판단하게 되는 것이다.
개인 휴대단말기(240)도 연결된 경우 제어부(222)는 개인 휴대단말기(240)가 연결된 경로를 도통시키게 된다(S305). 그 결과, 충전기(200)에서 제공된 대략 4.2~5 V 가량의 정전압이 개인 휴대단말기(240)에 제공되어 내부의 주배터리를 충전하게 된다.
그리고, 제어부(222)는 주배터리의 충전 상태를 수시로 혹은 실시간으로 확인하게 된다(S307).
이때, 충전이 완료되면, 제어부(222)는 개인 휴대단말기(240)가 연결되어 있는 경로를 차단하고 보조 배터리부(226)가 연결되어 있는 경로를 도통시키게 된다( S309).
더 정확히 말해, 본 단계는 보조 배터리부(226)에 보조 배터리가 연결되어 있는지 확인하는 단계를 포함할 수 있는데, 그 결과에 따라 보조 배터리부(226)가 연결되어 있는 경로를 도통시키거나, 종료 단계를 수행할 수 있을 것이다.
그러나, 도 3에서 전원 출력부(224)에 개인 휴대단말기(240)가 연결되었는지의 연결 유무 확인시(S303), 보조 배터리의 연결 유무를 동시에 확인할 수 있는데, 이때 보조배터리의 연결이 확인된 경우 위에서와 같이 별도로 보조 배터리의 연결 유무를 확인하지 않고 바로 보조 배터리부(226)가 연결된 경로를 도통시키게 된다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 충전기(200)가 다기능 커넥터(220)의 전원 입력부(221)에 연결되고, 개인 휴대단말기(240)가 전원 출력부(224)에 연결되지 않은 경우에도 위에서와 같은 동일한 과정을 수행하게 된다. 즉, S303 단계에서 전원 출력부(224)에 개인 휴대단말기(240)가 연결되지 않은 경우, 제어부(222)는 이를 판단하고 보조 배터리부(226)의 보조배터리의 연결 상태를 다시 확인하여 그 연결 여부에 따라 보조 배터리부(226)가 연결되어 있는 경로를 도통시키거나 종료 단계를 수행하게 될 것이다.
그러므로, 도 3의 S303 단계에서 개인 휴대단말기(240)가 전원 출력부(224) 에 연결되지 않은 상태라 함은 곧 보조 배터리부(226)에 보조 배터리가 연결된 상태를 의미할 수 있는 것이다.
그 결과, 제어부(222)는 개인 휴대단말기(240)가 연결되어 있는 경로가 아닌 보조 배터리가 연결된 보조 배터리부(226)로의 경로를 도통시키게 된다(S309). 이를 통해, 보조 배터리부(226)에 연결된 보조 배터리의 충전이 이루어지게 된다.
다음은 다기능 커넥터(220)의 전원 입력부(221)에서 충전기(200)의 접속이 끊어진 경우를 상정한 것이다. 이의 경우는 실질적으로 개인 휴대단말기(240)의 주배터리와 보조 배터리부(226)의 보조 배터리에 모두 충전이 완료된 시점에 해당될 수 있다.
이의 경우, 제어부(222)는 전원 출력부(224)에 개인 휴대단말기(240)가 연결되어 있는지를 확인하게 된다(S320). 이때에도 앞서서와 마찬가지로 보조 배터리부(226)에 보조 배터리가 연결되어 있는지도 함께 확인할 수 있다.
확인 결과, 개인 휴대단말기(240)가 연결된 경우, 더 나아가서는 보조 배터리도 보조 배터리부(226)에 연결되어 있는 경우 제어부(222)는 개인 휴대단말기(240)의 전원이 충분하지 않을 때 보조 배터리부(226)가 연결되어 있는 경로를 도통시키게 된다(S321). 이를 통해 보조 배터리의 전원이 개인 휴대 단말기(240)로 공급되는 것이다.
그 결과, 보조 배터리의 방전이 완료된 후 제어부(222)는 종료를 수행하게 될 것이다.
그러나, 도 3의 S320 단계에서 개인 휴대단말기(240)가 연결되어 있지 않고, 보조 배터리부(226)에 보조 배터리만 연결되어 있는 경우, 제어부(222)는 바로 종류를 수행하게 될 것이다.
위의 내용들에 근거해 볼 때, 본 발명의 실시예에서는 다기능 커넥터(220)의 초기 상태를 어떠한 방식으로 설정하느냐에 따라 충전 과정 등은 얼마든지 달라질 수 있을 것이다. 따라서, 도 3은 그러한 방법들 가운데 바람직한 하나의 예에 불과함을 밝혀두고자 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 커넥터의 내부 회로를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 커넥터(420)는 전자기기, 예컨대 개인 휴대단말기의 전원 공급시 사용되는 다기능 커넥터에 있어서, 정전압(Vdd)을 입력받는 전원 입력부(421), 전자기기의 내장 배터리가 소진된 경우 보조배터리 전압을 전자기기에 제공하는 보조배터리부(426), 정전압과 전자기기의 연결 상태 및/또는 내장 배터리의 전압을 감지하여 정전압과 보조배터리 전압 중 하나를 선택하여 전자기기에 제공하는 제어부(422), 제어부(422)에서 제공된 정전압 및 보조 배터리의 전압 레벨을 변환하여 출력하여 전압 변환부(423) 및 전압 변환부(423)와 전자기기 사이에 연결되어 전압 변환부(423)에서 출력된 전압을 전자기기에 공급하는 전원 출력부(424)를 포함하고 있다.
도 4의 다기능 커넥터(420)는 도 2의 다기능 커넥터(220)와 대비해 볼 때, 전압 변환부(423)를 추가적으로 구성하고 있는 것에 차이가 있다. 이와 같은 전압 변환부(423)는 제어부(422)의 선택에 따라 제공된 정전압 또는 보조배터리 전압을 선택하여 제공하는 스위칭부(423a)와, 스위칭부(423a)에 접속되며 제공된 전압을 승압시켜 출력하는 승압부(423b) 및 스위칭부(423a)에 접속되며 제공된 전압을 감압시켜 출력하는 감압부(423c)로 이루어진다.
예를 들어 다기능 커넥터(420)의 전원 출력부(424)에 접속되는 기기는 개인 휴대단말기 이외에 다양한 개인용 디지털 기기가 해당될 수 있기 때문에 이를 위하여 다기능 커넥터(420)에 공급된 전압을 변환하여 다양한 기기에 공급해야만 기기의 작동이 가능하게 되는 것이다.
따라서, 이를 위하여 다기능 커넥터(420)의 외부에 전압 조정을 위한 별도의 스위치, 즉 버튼을 두어 1, 2, 3, 4 단계와 같은 모드(mode) 선택에 따라 스위칭부(423a)가 제어되어 승압 및 감압부(423b, 432c)에서 변환된 정전압이 출력될 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 승압부(423b)의 경우는 인덕터, 주파수 발생기, 커패시터 등을 사용하여 구성되지만, 감압부(423c)는 간단하게 다이오드만 사용하여도 구성이 충분히 가능하게 된다.
이와 같은 부분을 제외한 나머지의 전원 입력부(421), 제어부(422), 전원 출력부(424), 보조 배터리부(426) 및 전원잔량 표시부(428) 등과 관련된 자세한 내용은 도 2와 관련하여 설명한 내용과 유사하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 명세서상에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함 할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예는 개인 휴대단말기 등의 전자기기에 적용되어 전자기기의 내장 배터리와 보조 배터리를 동시에 충전할 수 있기 때문에 충전 작업이 편리해지고, 내장 배터리의 방전시 보조 배터리에 의해 전자기기가 작동하기 때문에 기기 작동의 연속성이 보장되어 전자기기 사용자에게 편리함을 줄 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 커넥터의 평면도,
도 2는 도 1의 다기능 커넥터와 충전기 및 개인 휴대단말기의 연결 관계를 나타내는 블록 다이어그램,
도 3은 도 2의 제어부의 동작 과정을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 커넥터의 내부 회로를 나타내는 블록 다이어그램이다.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110: 제1 연결포트 111: 제1 USB 연결포트
113: 제1 핀 연결포트 120, 222, 422: 제어부
130, 226, 426: 보조배터리부 140: 제2 연결포트
141: 제2 USB 연결포트 143: 제2 핀 연결포트
150, 228, 428: 전원잔량표시부 221, 421: 전원입력부
224, 424: 전원출력부 423: 전압변환부
423a: 스위칭부 423b: 승압부
423c: 감압부

Claims (7)

  1. 복수의 입력수단으로부터 정전압을 입력받는 전원 입력부;
    상기 전원 입력부에서 제공된 정전압을 적어도 2개의 경로 중 선택된 하나의 경로로 제공하는 제어부;
    상기 경로 중 하나의 경로상에 배치되며 상기 정전압을 제공받아 복수의 출력수단으로 출력하는 전원 출력부; 및
    상기 경로 중 다른 경로에 배치되며 상기 정전압을 제공받는 보조 배터리부를
    포함하되, 상기 제어부는 상기 전원 입력부에 충전기가 연결되고, 상기 전원 출력부에 전자기기가 연결되고, 상기 보조 배터리부에 보조 배터리가 연결된 상태에서, 상기 전자기기의 내장 배터리 및 상기 보조 배터리를 동시에 충전하다가, 상기 충전기가 탈거된 상태에서 상기 내장 배터리가 방전될 때 상기 보조 배터리의 전원이 상기 전자기기로 공급되도록 하여 상기 전자기기가 연속적으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 하는 다기능 커넥터.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 전원 입력부 및 전원 출력부는 각각 20 내지 24핀을 갖는 핀 형태의 연결 포토 및 마이크로 USB 형태의 연결 포트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 충전기에서 제공된 정전압을 상기 내장 배터리에 충전하고, 상기 내장 배터리에 충전이 완료되는 경우 상기 보조 배터리를 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다기능 커넥터.
  4. 삭제
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제3항에 있어서,
    상기 다기능 커넥터는 상기 제어부와의 접속 경로 중 또 다른 하나의 경로에 형성되는 전원잔량 표시부를 포함하며, 상기 전원잔량 표시부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 내장 배터리 및 상기 보조 배터리의 충전 및 방전 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 다기능 커넥터.
  6. 전자기기의 전원 공급시 사용되는 다기능 커넥터에 있어서,
    복수의 입력수단으로부터 정전압을 입력받는 전원 입력부;
    상기 전자기기의 내장 배터리가 소진된 경우 보조 배터리 전압을 상기 전자기기에 제공하는 보조 배터리부;
    상기 정전압과 상기 전자기기의 연결 상태 및/또는 상기 내장 배터리의 전압을 감지하여 상기 정전압과 상기 보조 배터리 전압 중 하나를 선택하여 상기 전자기기에 제공하는 제어부;
    상기 제어부에서 제공된 상기 정전압 및 상기 보조 배터리 전압의 레벨을 변환하여 출력하는 전압 변환부; 및
    상기 전압 변환부와 상기 전자기기 사이에 연결되어 상기 전압 변환부에서 출력된 전압을 복수의 출력수단으로 상기 전자기기에 공급하는 전원 출력부를
    포함하되, 상기 제어부는 상기 전원 입력부에 충전기가 연결된 상태에서 상기 내장 배터리 및 상기 보조 배터리를 동시에 충전하다가, 상기 충전기가 탈거된 상태에서 상기 내장 배터리가 방전될 때 상기 보조 배터리의 전원이 상기 전자기기로 공급되도록 하여 상기 전자기기가 연속적으로 동작되도록 하는 것을 특징으로 하는 다기능 커넥터.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제6항에 있어서,
    상기 전압 변환부는
    외부의 선택에 의해 스위칭되어 상기 정전압 및 상기 보조 배터리 전압 중 하나를 선택하여 출력하는 스위칭부;
    상기 스위칭부에서 출력된 전압을 승압하여 출력하는 승압부; 및
    상기 스위칭부에서 출력된 전압을 감압하여 출력하는 감압부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 커넥터.
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