KR101703351B1 - Ｐｄａ 단말기 및 그 전원제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDA 단말기 및 그 전원제어 방법에 관한 것이다. 본 PDA 단말기는, 프로세서, 프로세서에서 접근가능한 메모리, 사용자 명령을 입력받는 사용자 입력부, 프로세서 및 메모리에 동작 전원을 제공하는 전원부를 포함하며, 전원부는, 주전원이 없는 상태에서 보조배터리가 최초로 연결되면, 보조배터리로부터 인가되는 전원을 차단하며, 보조배터리가 연결된 후 주전원이 연결되면, 보조배터리로부터 인가되는 전원을 차단한 상태로 주전원으로부터 인가되는 전원을 이용하여 동작 전원을 생성하며, 주전원의 연결이 차단되면 보조배터리로부터 인가되는 전원을 이용하여 동작 전원을 생성한다. 본 발명에 따르면, PDA 단말기에서 주전원과 보조배터리의 전원을 이용하여 안정적으로 동작 전원을 생성할 수 있다.

Description

ＰＤＡ 단말기 및 그 전원제어 방법{PAD terminal and power control method thereof}

본 발명은 PDA 단말기 및 그 전원제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는주전원과 보조배터리 전원을 이용하여 안정적으로 동작 전원을 생성할 수 있는 PDA 단말기 및 그 전원제어 방법에 관한 것이다.

PDA(Personal Digital Assistant) 단말기 또는 개인 정보 단말기는 터치 스크린을 주 입력장치로 사용하는 한 손에 들어올 만큼 작고 가벼운 컴퓨터를 의미한다. 즉, PDA 단말기는, 프로그래밍이 가능한 계산장치라는 의미의 휴대용 소형 컴퓨터에 개인의 일정관리와 검색, 관리 기능이 있는 주소록의 기능 등을 추가한 것으로, 데스크톱과 노트북 컴퓨터의 자료를 서로 주고 받기 쉽도록 구성된다.

산업용 PDA 단말기는 일반 PDA 단말기와 달리 사용처가 산업현장이라는 것을 고려하여, 충격 등에 위한 파손 위험을 최소화하고 바코드 스캐너나 프린터 등을 본체에 내장하는 등 특정 용도에 적합하도록 설계된 제품이다. 특히 노동집약적이고 험한 옥외 현장 업무에도 견딜 수 있는 내구성과 견고성 역시 산업용 PDA의 필수 요건이라 할 수 있다.

산업용 PDA 단말기는 소비자가 아닌 기업 사용자를 타킷으로 하고 있어서, 산업용 PDA를 EDA(Enterprise Data Assistant)라고 부르기도 하고, 일부 회사에서는 모바일 컴퓨터 디바이스(MCD)로 부르기도 한다. 일반적인 PDA 단말기가 휴대전화의 기능을 합친 스마트폰의 대중화됨에 따라서 점점 사라지고 있으나, 현업에서는 반복되는 업무에 특화된 산업용 PDA 단말기가 여전히 인기를 끌고 있다.

산업용 PDA 단말기는 손으로 들고 다니는 핸드헬드 형, 몸에 부착하는 착용형, 차량형 등 다양한 형태를 갖는다. 무선통신을 지원하는 않는 제품의 경우, 배치 터미널, 즉 데이터를 수집해서 본부나 지점에 복귀해서 데이터를 전송하는 단말기가 초기에는 주종을 이루었으나, 최근에는 대부분 WLAN, LAM, PAN, VOIP 기능으로 실시간 데이터 송수신을 지원하고 있다.

그런데, 데이터 캡쳐, 무선 데이터 송수신을 쉼 없이 해야 하는 산업용 PDA 특성상 가장 큰 고려 사항은 배터리 수명이다. 기능이 아무리 많고 좋아도 배터리 수명이 짧으면 업무를 볼 수 없기 때문이다.

따라서, PDA 단말기에서 전원 제어가 중요하며, 이를 위해 주전원과 보조배터리의 전원을 이용하여 안정적으로 동작 전원을 제공하는 방안이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 주전원과 보조배터리 전원을 이용하여 안정적으로 동작 전원을 생성할 수 있는 PDA 단말기 및 그 전원제어 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PDA 단말기는, 프로세서, 상기 프로세서에서 접근가능한 메모리, 사용자 명령을 입력받는 사용자 입력부, 상기 프로세서 및 상기 메모리에 동작 전원을 제공하는 전원부를 포함하며, 상기 전원부는, 주전원이 없는 상태에서 보조배터리가 최초로 연결되면, 상기 보조배터리로부터 인가되는 전원을 차단하며, 상기 보조배터리가 연결된 후 상기 주전원이 연결되면, 상기 보조배터리로부터 인가되는 전원을 차단한 상태로 상기 주전원으로부터 인가되는 전원을 이용하여 상기 동작 전원을 생성하며, 상기 주전원의 연결이 차단되면 상기 보조배터리로부터 인가되는 전원을 이용하여 상기 동작 전원을 생성할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PDA 단말기의 전원 제어 방법은, 주전원이 없는 상태에서 보조배터리가 최초로 연결되면, 상기 보조배터리로부터 인가되는 전원을 차단하는 단계, 상기 보조배터리가 연결된 후 상기 주전원이 연결되면, 상기 보조배터리로부터 인가되는 전원을 차단한 상태로 상기 주전원으로부터 인가되는 전원을 이용하여 상기 동작 전원을 생성하는 단계, 및 상기 주전원의 연결이 차단되면 상기 보조배터리로부터 인가되는 전원을 이용하여 상기 동작 전원을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 주전원이 연결되지 않은 상태에서 보조배터리가 연결된 경우, 동작 전원의 생성을 차단함으로써 비정상적인 동작을 방지하며, 주전원이 연결된 상태에서는 주전원으로 동작 전원을 생성하고, 주전원이 존재하지 않으면 보조배터리 전원을 이용하여 동작 전원을 생성할 수 있다. 이에 따라, 주전원과 보조배터리의 전원을 이용하여 PDA 단말기를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PDA 단말기의 외형을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PDA 단말기의 블럭 구성도,
도 4는 도 3의 전원공급부의 블럭 구성도,
도 5는 보조전원 제어부에 대한 회로 구성의 일 예를 나타낸 도면, 그리고
도 6은 주전원 제어부에 대한 회로 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PDA 단말기의 외형을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 PDA 단말기(100)의 전면에는 디스플레이부(110), 사용자 입력부(120), 및 마이크(131)가 배치될 수 있다.

디스플레이부(110)는 PDA 단말기(100)에서 처리되는 정보나 메뉴 등을 표시할 수 있다. 디스플레이부(130)는 터치패드가 레이어 구조로 중첩됨으로써, 디스플레이부(110)가 터치스크린으로 동작하여 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능하도록 구성할 수도 있다.

사용자 입력부(120)는 사용자의 푸시나 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력할 수 있으며, 돔 스위치나 터치 패드 등으로 구현할 수 있다.

마이크(133)는 사용자의 음성이나 기타 음향 등을 입력받기 위한 적절한 형태로 구현할 수 있다.

PDA 단말기(100)의 후면에는 바코드나 QR(Quick Response) 코드 등을 캡쳐하여 인식하는 기능을 제공하는 바코드 스캐너(150)가 배치될 수 있다.

또한, PDA 단말기(100)의 후면에는 배터리 커버(113)가 설치되어 있어, 배터리 커버(113)를 열어서 배터리를 착탈 가능하게 결합할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PDA 단말기의 블럭 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 PDA 단말기(100)는 디스플레이부(110), 사용자 입력부(120), 오디오부(130), 통신부(140), 바코드 스캐너부(150), 메모리(160), 전원부(170), 및 제어부(180)를 포함할 수 있다.

이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.

디스플레이부(110)는 PDA 단말기(100)의 동작 처리와 관련된 정보나 메뉴 등을 표시할 수 있다.

사용자 입력부(120)는 사용자의 푸시 또는 터치 조작 등에 의해, PDA 단말기(100)의 동작 제어를 위한 사용자 명령을 입력받는다.

오디오부(130)는 통신부(130)를 통해 수신되거나 메모리(160)에 저장된 음향 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 오디오부(130)는 마이크(133)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리할 수 있다.

통신부(130)는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 통신부(130)는 무선 인터넷 접속이나 근거리 통신을 위한 모듈을 구비할 수도 있다. 이때, 근거리 통신기술로 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신, UWB(Ultra Wide Band), 와이파이(WiFi), 지그비(ZigBee) 등이 이용될 수 있다.

바코드 스캐너부(150)는 바코드나 QR(Quick Response) 코드 등을 캡쳐하여 인식하는 기능을 제공한다.

메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있고, 휴대 단말기(200)로부터 전달받은 데이터를 저장할 수도 있다.

전원부(170)는 주전원이나 보조배터리의 전원을 인가받아, 각 구성요소들의 동작에 필요한 동작 전원을 공급한다. 주전원은 메인배터리의 전원이거나 외부로부터 인가되는 전원일 수 있다. 또한, 메인배터리나 보조배터리는 PDA 단말기 (100)에 장착되는 충전 가능한 배터리일 수 있다.

제어부(180)는 통상 상기 각 부의 동작을 제어하여, PDA 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 이러한 제어부(180)는 하나 이상의 프로세서(processor)로 구성할 수 있다.

도 4는 도 3에서 전원부의 블럭 구성도이다.

도 4를 참조하면, 전원부(170)는 주전원(171), 주전원 제어부(172), 주전원 검출부(173), 보조배터리(174), 보조전원 제어부(175), 전원공급부(176)를 포함할 수 있다.

주전원(171)은 메인배터리의 전원이나, 외부로부터 인가되는 전원으로, 주전원 제어부(172)의 제어에 따라 전원공급부(176)에 전원을 공급한다. 주전원 제어부(172)은 주전원(171)의 전원 공급을 제어한다.

전원 검출부(173)는 주전원(171)의 상태를 검출하여 주전원 확인신호(/DBO)를 출력한다. 주전원 확인신호(/DBO)는 주전원(171)이 연결되었으나, 주전원(171)의 전압 레벨이 기준치 미만인 경우에는 로우 레벨로 출력되며, 주전원(171)이 연결되고, 주전원(171)의 전압 레벨이 기준치 이상인 경우에는 하이 레벨의 출력을 유지한다.

/HW_RESET 신호는 최초 주전원(171)이 연결되지 않으면, 로우 레벨로 출력되고, 주전원(171)이 인가되는 경우 하이 레벨로 출력된다.

보조배터리(174)는 주전원을 사용할 수 없는 경우에, 보조전원 제어부(175)의 제어에 따라 전원공급부(176)에 전원을 제공한다.

보조전원 제어부(175)는 보조배터리(174)의 전원 공급을 제어한다.

전원공급부(176)는 주전원(171)이나 보조배터리(174)의 전원을 이용하여 PDA 단말기(100)의 동작에 필요한 동작 전원을 생성한다.

이와 같은 구성에 의해, 전원부(170)는 최초 주전원(171)이 없을 경우, 보조배터리(174)가 연결되어도, 로우 레벨 상태인 /HW_RESET 신호를 이용하여, 보조전원 제어부(175)에서 전원공급부(176)에 전원을 인가하지 않도록 한다. 이러한 동작은 주전원(171)의 연결전 비정상적인 동작을 방지하고, 보조배터리(174)의 불필요한 사용을 방지하기 위함이다.

또한, 보조배터리(174)가 연결된 후, 주전원(171)이 연결된 경우, 주전원 확인신호(/DBO)를 이용하여 보조배터리(174)가 전원공급부(176)로 전원을 인가하지 않도록 한다. 그러나, 주전원(171)이 연결된 후, 주전원(171) 제거시 보조배터리(174)의 전원이 전원공급부(176)에 인가되도록 한다.

이러한 동작은 주전원(171) 입력시 보조배터리(174)의 불필요한 사용을 방지하며, 주전원(171)의 정상적인 전압을 공급하지 못하는 경우에는, 주전원(171)에 의한 비정상적인 동작을 방지하고, 보조배터리(174)의 전원을 이용하여 사용자의 데이터 보관 등의 동작을 수행하기 위함이다.

그리고, 조합키 검출회로에서 출력되는 신호(/HW_RESET)를 이용하여 보조배터리(174)의 전원 인가를 차단할 수 있다. 이러한 동작은 공장 초기화 용도나, 사용자가 더 이상 사용자 데이터 보관 등을 수행하지 않고, 장비를 장기간 보관하기 위해 사용할 수 있다.

도 5는 보조전원 제어부에 대한 회로 구성의 일 예를 나타낸 것이다,

도 5를 참조하면, 보조전원 제어부는, 저항 R1, 저항 R2, MOSFET Q1, MOSFET Q2, OR 게이트 U1, 쇼트키 다이오드 D1을 포함한다.

저항 R1의 일단은 보조배터리(174)의 출력단인 VBACK에 연결되고, 타단은 OR 게이트 U1의 제2 입력단에 연결된다. 저항 R2는 보조배터리(174)의 출력단인 VBACK과 MOSFET Q2의 게이트 사이에 연결된다.

OR 게이트 U1의 제1 입력단에는 주전원 확인신호(/DBO)가 입력된다.

MOSFET Q1의 드레인은 저항 R1의 타단에 연결되고, 소스는 접지단에 연결되며, 게이트에는 /HW-RESET 신호가 입력된다.

MOSFET Q2의 게이트는 OR 게이트 U1의 출력단에 연결되고, 소스는 보조배터리의 출력단인 VBACK에 연결된다.

쇼트키 다이오드 D1의 애노드는 MOSFET Q2의 드레인에 연결되며, 캐소드가 보조전원 제어부(175)의 출력단(VIN)이 된다.

이와 같은 구성에서, 주전원(171)의 인가 전에 /HW_RESET 신호는 로우 레벨 상태이므로, MOSFET Q1은 오프 상태가 된다. 보조배터리(174)가 연결되어, 출력단인 VBACK으로 전압이 제공되더라고, /HW_RESET 신호는 로우 레벨인 경우, MOSFET Q2가 오프 상태가 되므로, 보조배터리(174) 출력단 VBACK 전압은 보조전원 제어부(175)의 출력단(VIN)으로 전달되지 못한다.

그리고, 주전원(171)이 연결되어 전압 레벨이 기준치 이상인 경우, 주전원 확인신호(/DBO)가 하이 레벨이 되어, OR 게이트 U1의 출력이 하이 레벨이 되므로, MOSFET Q2는 오프 상태가 되어, 보조배터리(174)의 출력단 VBACK 전압은 보조전원 제어부(175)의 출력단(VIN)으로 전달되지 못한다.

그러나, 주전원이 제거되거나 전압 레벨이 기준치 이하인 경우, 주전원 확인신호(/DBO)가 로우 레벨이 되고, /HW_RESET 신호는 주전원이 공급된 후 하이 레벨로 되기 때문에 MOSFET Q1이 온 상태가 되어, OR 게이트 U1의 출력이 로우 레벨이 되기 때문에 MOSFET Q2가 온 상태로 되어, 보조배터리(174)의 출력단 VBACK 전압은 보조전원 제어부(175)의 출력단(VIN)으로 전달된다.

또한, 주전원이 제거되어 주전원 확인 신호가 로우 레벨이 되더라도, 특정 키 조합에 의해, /HW-RESET 신호가 로우 레벨이 되는 경우에도, MOSFET Q1가 오프 상태가 되므로, OR 게이트 U2의 출력이 하이 레벨로 되어, MOSFET Q2가 오프 상태가 되므로, 보조배터리(174) 출력단 VBACK 전압은 보조전원 제어부(175)의 출력단(VIN)으로 전달되지 못한다.

도 6은 주전원 제어부에 대한 회로 구성의 일 예를 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 주전원 제어부는 MOSFET Q3와 인버터 U2를 포함한다.

인버터 U2의 입력단에는 주전원 확인신호(/DBO)가 입력된다. 주전원이 연결되고 기준치 이상의 전압 레벨인 경우, 주전원 확인신호(/DBO)는 하이 레벨이 되고, 인버터 U2의 출력은 로우 레벨이 된다. 이에 따라, MOSFET Q3는 온 상태가 되어, 주전원(171)의 출력단 V_BATTERY 전압이 전원공급부(176)의 입력단(IN)으로 입력된다.

이와 달리, 주전원이 연결되지 않았거나 기준치 이하의 전압 레벨인 경우, 주전원 확인신호(/DBO)는 로우 레벨이 되어, 인버터 U2의 출력은 하이 레벨이 되고, 이에 따라 MOSFET Q3가 오프 상태로 되어, 주전원(171)의 출력단 V_BATTERY 전압은 전압공급부(176)에 전달되지 못하며, 보조전원 제어부(175) 출력단(VIN)의 전압이 전원공급부(176)의 입력단(IN)으로 공급된다.

전원공급부(176)는 주전원(171)이나 보조전원 제어부(175)를 통해 입력되는 보조배터리(174)의 전압을 이용하여 동작 전원(V_SYS)을 생성한다. 전원공급부(176)는 다양한 전압 레벨의 동작 전원을 생성할 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 주전원이나 보조배터리의 전원을 이용하여 안정적으로 동작 전원을 생성할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

110 : 디스플레이부 120 : 사용자 입력부
130 : 오디오부 140 : 통신부
150 : 바코드 스캐너부 160 : 메모리
170 : 전원부 180 : 제어부

Claims (8)

1. 프로세서;
   상기 프로세서에서 접근가능한 메모리;
   사용자 명령을 입력받는 사용자 입력부; 및
   주전원 및 보조배터리의 전원을 인가받아, 상기 프로세서, 상기 메모리, 및 상기 사용자 입력부에 동작 전원을 제공하는 전원부를 포함하며,
   상기 전원부는,
   상기 주전원이 연결되어, 기준치 이상의 전압 레벨을 출력하는 경우, 주전원 확인신호를 출력하는 주전원 검출부;
   상기 보조배터리의 출력단에 일단이 연결되는 제1 저항(R1); 제1 입력단에 상기 주전원 확인신호가 입력되고, 제2 입력단에 상기 제1 저항(R1)의 타단이 연결되는 OR 게이트(U1); 드레인에 상기 제1 저항(R1)의 타단과 상기 OR 게이트(U1)의 제2 입력단의 연결 노드가 연결되고, 소스는 접지단에 연결되며, 게이트에는 상기 주전원 연결시 로우 레벨에서 하이 레벨로 변환되며, 상기 사용자 입력부를 통해 특정 조합키 입력시 로우 레벨이 되는 조합키 신호가 입력되는 제1 MOSFET(Q1); 게이트에는 상기 OR 게이트(U1)의 출력단이 연결되고, 소스에는 상기 보조배터리의 출력단이 연결되는 제2 MOSFET(Q2); 상기 보조배터리의 출력단과 상기 제2 MOSFET(Q2)의 게이트 사이에 연결되는 제2 저항(R2); 및 상기 제2 MOSFET(Q2)의 드레인에 애노드가 연결되고, 캐소드가 제1 전원 출력단이 되는 쇼트키 다이오드(D1)를 포함하는 보조전원 제어부;
   입력단에 상기 주전원 확인신호가 입력되는 인버터(U2); 게이트에 상기 인버터(U2)의 출력단이 연결되고, 소스에 상기 제1 전원 출력단이 연결되며, 드레인에 상기 주전원의 출력단이 연결되는 제3 MOSFET(Q3)를 포함하며, 상기 제3 MOSFET(Q3)의 소스와 상기 제1 전원 출력단의 연결 노드가 제2 전원 출력단이 되는 주전원 제어부; 및
   상기 제1 전원 출력단 및 상기 제2 전원 출력단 중 어느 하나를 통해 공급되는 전원을 이용하여 상기 동작 전원을 생성하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PDA 단말기.
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