KR101734399B1 - 충전 거치대 및 모바일 단말기의 충전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 활성화시키기 위한 충전 거치대와 그를 포함하는 충전 장치에 관한 것으로, 모바일 단말기의 충전단자와 접속되는 커넥터가 구비되며, 상기 커넥터와 전기적으로 연결되는 패턴전극부가 배면에 형성되어 있으며, 상기 패턴전극부 주변에 복수의 마그네트들이 장착되어 있는 단말기 케이스와, 상기 단말기 케이스와 접촉하는 면에 상기 패턴전극과 접촉하기 위한 핀단자들 및 상기 마그네트들과 자기적으로 결합하기 마그네트들이 장착되어 있는 충전 거치대를 포함하되, 상기 충전 거치대에는,
상기 단말기 케이스의 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부와, 단말기 감지결과에 따라 단말기에 설치된 특정 소프트웨어를 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화정보를 전송 제어하기 위한 제어부와, 상기 제어부에 의해 전송된 소프트웨어 활성화 정보를 상기 단말기 케이스에 결합된 모바일 단말기로 송신하기 위한 통신부;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

충전 거치대 및 모바일 단말기의 충전 장치{CHARGING DEVICE FOR MOBILE TERMINAL}

본 발명은 모바일 단말기의 충전 장치에 관한 것으로, 특히 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 활성화시키기 위한 충전 거치대와 그를 포함하는 충전 장치에 관한 것이다.

스마트폰, 테블릿 PC와 같은 모바일 단말기는 이동성이 좋고 휴대가 간편하여 널리 사용되고 있는 IT 기기이다.

모바일 단말기의 기술개발동향은 소형 경량화, 데이터 액세스 속도의 고속화는 물론, 배터리 충전의 편이성, 사용시간의 연장, 주변 기기와의 연동, 웨어러블 적용여부 등에 집중되어 있다고 할 수 있다.

일반적으로 모바일 단말기는 어댑터와 같은 전원 공급기를 통해 직류전원을 공급받거나 내장된 배터리를 충전하게 된다. 어댑터는 입력된 상용 교류전원을 설정된 직류전압으로 변환하는 장치이다. 직류전원을 공급받기 위해서 모바일 단말기의 암 커넥터는 어댑터의 수 커넥터와 결합되어 사용된다.

이러한 방식은 커넥터의 연결 과정에서 커넥터 손상이 유발될 수 있으며 사용상 불편함이 수반된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 마그네틱을 커넥터에 이용한 사례가 소개(미국공개특허 제2010-0080563호, 한국등록특허 제1116159호)되고 있지만, 이와 같은 연결 장치도 제1 연결몸체를 원하는 각도로 고정할 수가 없으며, 제2 연결몸체에 다수의 패턴형성부가 형성되어 있어 사이즈가 커지는 문제점이 존재한다.

최근에는 충전 편의성을 제공하기 위한 기술로서 무선 충전방식을 이용한 충전기들로 소개되고 있는데, 무선 충전방식인 무접점 충전기는 설계가 복잡함과 아울러 제조 단가가 비싸다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 본원 출원인에 의해 선출원되어 등록된 "모바일 단말기의 충전 장치"(한국등록특허 10-1204510호)가 있다.

예시한 "모바일 단말기의 충전 장치"는 마그네트를 이용하여 단말기와 충전 거치대를 자기적으로 결합함과 동시에 전기단자를 상호 매칭시킴으로써, 모바일 단말기를 편리하게 충전할 수 있는 장치를 제공한다.

이러한 모바일 단말기의 충전 장치는 크게 단말기 케이스와 충전 거치대를 포함하는데, 충전 거치대는 모바일 단말기 사용자의 필요에 따라, 차량, 거실, 주방, 데스크 등에 부착되어 사용된다.

즉, 본원 출원인에 의해 개발된 충전 장치의 충전 거치대는 충전시 단순히 모바일 단말기를 지지함과 동시에 전원공급경로를 제공하는 용도로 제한적이기 때문에, 본원 출원인은 모바일 단말기 사용상의 편의성을 증진시킴과 아울러 충전 거치대의 용도를 확장시키기 위한 새로운 방안을 강구하기에 이르렀다.

대한민국 등록특허공보 10-1204510

본 발명은 모바일 단말기 사용자의 편의성을 증진시킴과 아울러 상술한 충전 장치 거치대의 용도를 확장시키기 위한 방안을 강구하던 중 창안된 발명으로써, 충전을 위해 모바일 단말기가 결합 혹은 접촉하는 경우에 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 자동 실행시킬 수 있는 충전 거치대를 제공함을 목적으로 한다.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 충전을 위해 모바일 단말기가 결합 혹은 접촉하는 경우에 모바일 단말기 사용자의 위치정보에 기반하여 활성화해야 할 필요가 있는 소프트웨어를 자동 실행시킬 수 있는 충전 거치대와 모바일 단말기의 충전 장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 충전을 위해 모바일 단말기가 결합 혹은 접촉하는 경우에 모바일 단말기 사용자의 위치정보에 기반하여 활성화해야 할 필요가 있는 소프트웨어를 유선 채널 혹은 무선 채널을 통해 자동 실행시킬 수 있는 충전 거치대와 모바일 단말기의 충전 장치를 제공함에 있으며,

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 결합 혹은 접촉하는 모바일 단말기의 식별정보를 획득하여 사물 인터넷망을 통해 서비스 제공서버로 전송되도록 함으로써, 모바일 단말기 사용자가 위치하는 공간에서 최적의 서비스를 제공받거나 사용자가 위치하는 공간의 사물을 제어할 수 있도록 지원할 수 있는 충전 거치대를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대는 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스와 결합 혹은 접촉하여 충전 전원을 공급하는 충전 거치대로서,

모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스의 결합 혹은 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부와;

단말기 감지결과에 따라 단말기에 설치된 특정 소프트웨어를 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화정보를 전송 제어하기 위한 제어부와;

상기 제어부에 의해 전송된 소프트웨어 활성화 정보를 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스로 송신하기 위한 통신부;를 포함함을 특징으로 하며,

상기 단말기 감지부는 홀 센서, 물체감지센서, 모바일 단말기의 충전단자로 공급되는 전원라인을 통해 전원공급 여부를 체크할 수 있는 전원지연 회로부 중 어느 하나임을 또 다른 특징으로 한다.

더 나아가 상기 통신부는 상기 소프트웨어 활성화 정보를 근거리 무선 송신하기 위한 근거리 무선 통신모듈임을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 충전 장치는,

모바일 단말기의 충전단자와 접속되는 커넥터가 구비되며, 상기 커넥터와 전기적으로 연결되는 패턴전극부가 배면에 형성되어 있으며, 상기 패턴전극부 주변에 복수의 마그네트들이 장착되어 있는 단말기 케이스와;

상기 단말기 케이스와 접촉하는 면에 상기 패턴전극과 접촉하기 위한 핀 단자들 및 상기 마그네트들과 자기적으로 결합하기 마그네트들이 장착되어 있는 충전 거치대를 포함하되, 상기 충전 거치대에는,

상기 단말기 케이스의 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부와;

단말기 감지결과에 따라 단말기에 설치된 특정 소프트웨어를 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화정보를 전송 제어하기 위한 제어부와;

상기 제어부에 의해 전송된 소프트웨어 활성화 정보를 상기 단말기 케이스에 결합된 모바일 단말기로 송신하기 위한 통신부;를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충전 거치대는,

모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스와의 결합 혹은 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부와;

단말기 감지결과에 따라 모바일 단말기 식별정보의 전송을 요청하고, 상기 요청에 응답하여 수신된 모바일 단말기 식별정보를 충전 거치대 식별정보와 함께 사물 인터넷망을 통해 지정 서버로 전송 제어하기 위한 제어부와;

상기 모바일 단말기 식별정보의 전송을 요청하는 신호를 충전 거치대에 결합 혹은 접촉된 모바일 단말기로 송신하고 모바일 단말기로부터 송신되는 모바일 단말기 식별정보를 수신하며, 수신된 모바일 단말기 식별정보와 충전 거치대 식별정보를 사물 인터넷망으로 송신하기 위한 하나 이상의 통신부;를 포함함을 특징으로 하며,

상기 통신부는 근거리 무선 통신모듈이거나, 서로 다른 통신 방식을 따르는 복수의 근거리 무선 통신모듈임을 또 다른 특징으로 한다.

상술한 과제 해결 수단에 따르면, 본 발명은 충전 거치대에 모바일 단말기가 결합 혹은 접촉하는 경우에 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 자동 실행시킬 수 있는 소프트웨어 활성화 정보를 모바일 단말기측으로 유선 혹은 무선으로 전송해 주기 때문에 혹은 모바일 단말기의 요청에 따라 유선 혹은 무선으로 전송해 주기 때문에, 별도의 조작 없이 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 활성화시킬 수 있는 편리함이 있다.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 모바일 단말기 케이스와 충전 거치대가 자기적으로 결합하여 단말기 충전이 이루어지도록 하는 충전 장치가 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 자동 활성화시키는 수단으로 사용되기 때문에, 충전 장치의 용도를 확장시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 충전 거치대에 결합 혹은 접촉하는 모바일 단말기의 식별정보를 획득하여 충전 거치대 식별정보와 함께 사물 인터넷망을 통해 지정된 서비스 제공서버로 전송되도록 함으로써, 모바일 단말기 사용자는 자신이 위치하는 공간에 특화된 서비스를 제공받거나 사용자가 위치하는 공간의 사물을 편리하게 제어할 수 있는 이점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 단말기 충전 장치의 구성 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 거치대에서 모바일 단말기의 회전 상태 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말기 케이스 분리 구성 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 거치대의 분리 구성 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 거치대의 블럭 구성 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전원지연 회로부 구성 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어가 활성화되는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 사물 인터넷망과 연계할 수 있는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충전 거치대의 주변 네트워크 구성 예시도.
도 10은 도 9에 도시한 충전 거치대(200)의 또 다른 블럭 구성 예시도.
도 11은 도 9에 도시한 충전 거치대(200)의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

하기에서 설명되는 용어중 "소프트웨어"란 컴퓨터 시스템을 가동시키는데 필수가 되는 시스템 소프트웨어와 이용자 측의 업무에 특유한 응용 프로그램을 포함하는 개념인 것으로 정의하기로 한다. 아울러 충전을 위해 충전 거치대와 같이 별도의 장치에 결합되어 충전 전원을 공급받는 모바일 디바이스들(예를 들면, 스마트폰, 테블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등)을 하기에서는 단순히 모바일 단말로 정의하여 실시예를 설명하기로 하며, 본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대 역시 본원 출원인에 의해 선출원되어 등록된 "모바일 단말기 충전 장치"의 충전 거치대에 적용된 사례를 들어 실시예를 설명하겠으나, 이에 국한되지 않고 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스와 결합 혹은 접촉하여 충전 전원을 공급하는 모든 형태(유, 무선 충전방식)의 충전 거치대에 본 발명의 구현을 위한 기술적 구성을 포함시켜 본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대를 구현할 수 있다.

아울러 본 발명의 실시예에서 설명되는 용어 중 소프트웨어 활성화 정보는 피활성 소프트웨어의 식별정보, 충전 거치대 식별정보(이는 충전 거치대 부착기기의 식별정보와 동일 의미인 것으로 한다), 모바일 단말기의 위치식별정보 중 어느 하나일 수 있으며, 이러한 정보들은 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어를 활성화시키기 위한 정보로 이용됨은 물론, 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어 혹은 인터넷망을 통해 연결 가능한 서비스 제공 서버에서 모바일 단말기 사용자에게 사용자 위치에 기반한 서비스를 제공하기 위해 필요한 위치기반정보로도 사용될 수 있다. 즉, 충전 거치대 식별정보 혹은 충전 거치대 부착기기의 식별정보는 위치기반정보와 동일 의미인 것으로 해석할 수 있다.

우선 도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 단말기 충전 장치의 구성도를 예시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 거치대(200)에서 모바일 단말기의 회전 상태를, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말기 케이스 (100)의 분리 구성도를, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 거치대(200)의 분리 구성도를 각각 예시한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이 모바일 단말기 충전 장치는 단말기 케이스(100)와 충전 거치대(200)를 포함한다.

단말기 케이스(100)는 탄성이 있는 폴리머 기재(substrate)나 플라스틱으로 이루어진 것으로, 하부에 모바일 단말기(10)의 충전단자(15)와 접속되는 커넥터(103)가 구비되며, 배면의 표면에 동심원 형상의 패턴 전극부(110)가 형성되어 커넥터(103)와 전기적으로 연결되고, 패턴 전극부(110)의 내측에 제1마그네트(130)가 내장되며, 패턴 전극부(110)의 주변에 패턴 전극부(110)로부터 동일한 거리에 제2마그네트(150)가 내장되어 있다. 여기서, 제1마그네트(130)는 패턴 전극(111~114)으로 인해 패턴 전극부(110)에 내장되어야 하나, 제2마그네트(150)는 케이스에 내장 또는 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 패턴 전극부(110)는 원형 기판(117) 상에 전극이 동심원 형태로 패터닝되어 있으며, 패턴 전극(111~114)은 전원단자(113(V+), 114(GND))와 데이터단자(111(D+), 112(D-))가 각각 동심원 형태로 배치될 수 있다.

충전 거치대(200)는 패턴 전극부(110)에 대응되는 핀 단자부(210)를 구비하는데, 핀 단자부(210)에는 패턴 전극(111~114)과 각기 접촉되는 판 스프링 형태의 핀 단자(211(D+), 212(D-), 213(V+), 214(GND))가 형성되어 있다.

핀 단자부(210)의 내측에는 제1마그네트(130)와 자기적으로 결합되는 제3마그네트(230)가 내장되며, 핀 단자부(210)의 주변에 핀 단자부(210)로부터 동일한 거리에 제2마그네트(150)와 자기적으로 결합되는 제4마그네트(250)가 내장되어 있다.

여기서, 제3마그네트(230)는 핀 단자(211~214)로 인해 핀 단자부(210)에 내장되어야 하나 제4마그네트(250)는 충전 거치대에 내장 또는 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 충전 거치대(200)에는 외부로부터 입력된 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하는 어댑터가 연결될 수 있다.

단말기 케이스(100)의 패턴 전극부(110) 주변에 내장되는 제2마그네트(150)는 패턴 전극부(110)의 중심을 기준으로 수평축과 수직축에 대하여 서로 대칭적으로 배치되고, 충전 거치대(200)의 제4마그네트(250)는 제2마그네트(150)에 대응되는 위치에 배치된다.

단말기 케이스(100)의 제1마그네트(130)와 제2마그네트(150)는 서로 다른 자극으로 배치될 수 있고, 충전 거치대(200)의 제3마그네트(230)와 제4마그네트(250)도 서로 다른 자극으로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1마그네트(130)가 N극이면 제2마그네트(150)는 S극일 수 있고, 제3마그네트(230)가 S극이면 제4마그네트(250)는 N극일 수 있다.

충전 거치대(200)의 핀 단자부(210)는 내장된 판 스프링의 일부(핀 단자임)가 스폿 형태로 홀(218)을 통해 외부로 돌출된 형태를 가지며, 각 핀 단자(211~214)는 동심원 형태의 패턴 전극(111~114)에 1:1로 대응되도록 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 핀 단자(211~214)는 패턴 전극(111~114)에 1:1로 대응되도록 배치되며, 상기 패턴 전극(111~114)의 중심 전극(111)에 대응되는 중심 단자(211)로부터 좌/우측으로 번갈아가며 서로 다른 거리상에 배치될 수 있다. 여기서, 접지 단자(214; GND)의 경우에는 전원의 안전상 복수 개의 핀으로 형성될 수 있다.

도 3과 같이 단말기 케이스(100)가 충전 거치대(200) 상에서 설정된 각도로 회전 가능하도록, 도 2와 같이 제2마그네트(150)가 적어도 4개 이상 구성될 수 있으며, 각 마그네트(151~154) 간의 거리(d1, d2, d3, d4)도 서로 동일하도록 배치되어야 한다. 이때, 각 마그네트(151~154)는 중심전극(111)으로부터의 거리도 동일하게 배치되어야 한다. 물론, 충전 거치대의 제4마그네트(250)는 제2마그네트(150)에 대응되는 위치에 배치되어야 한다.

단말기 케이스(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(101)와 배면 커버(105)로 이루어져 있다. 본체(101)의 내측과 배면 커버(105) 사이에는 일정한 공간이 형성되고, 본체(101) 내측에는 제1마그네트(130)가 지지부(140)에 의해 고정 설치되고, 제1마그네트(130) 주변에 제1마그네트(130)로부터 동일한 거리에 제2마그네트(150)가 각기 설치되어 있다. 그리고, 배면 커버(105)의 중심에 관통 홀(107)이 형성되어 있고, 원형 기판(117)에 형성된 동심원 형태의 패턴 전극부(110)는 관통 홀(107)에 끼워져 외부로 노출되며 소정의 스페이서(120)를 통해 지지부(140)에 결합된다. 지지부(140)는 본체(101) 내측에 접착제나 초음파 접착 등으로 접합되며, 지지부(140)에 스페이서(120)가 접합될 수 있다. 패턴 전극부(110)의 도선(119)은 패턴 전극부(110)의 하단 면에서 납땜되어 전면의 커넥터(103)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 제2마그네트(150)의 경우 본체(101) 내측이 아니라 배면 커버(105) 측에 고정 설치될 수도 있다.

한편 도 4에서 보듯이, 제2마그네트(150)는 제1 마그네트(130)보다 자기력을 약화시키기 위하여 작은 사이즈로 형성될 수 있다. 만일, 제2마그네트(150)의 자기력이 제1마그네트(130)보다 강할 경우에는 단말기 케이스(100)가 충전 거치대(200) 상에서 자유롭게 회전되는 것이 쉽지 않을 것이다. 즉, 제1마그네트(130)는 단말기케이스(100)의 회전시 회전축이 되는 것이므로, 강한 자기력을 갖는 것이 안정성을 확보할 수 있기 때문에 좋을 수 있다. 하지만, 제2마그네트(150)의 경우에는 회전축이 아니라 회전되는 부분이므로 제1마그네트(130)보다 약한 자기력을 갖는 것이 자유로운 회전에 있어 유리하다. 이와 같은 이유로 인해 충전 거치대(200)의 제4마그네트(250)도 제3마그네트(230)보다 작은 사이즈를 사용하는 것이 바람직하다.

충전 거치대(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(201)와 전면 커버(205)로 이루어져 있다. 전면 커버(205)와 본체(201) 사이에는 일정한 공간이 형성되어 있고, 본체(201)에는 소정의 고정부재(220)에 의해 제3마그네트(230)가 고정 설치되며, 핀 단자부(210)는 고정부재(220)에 결합되어 본체(201)에 고정 설치된다. 전면 커버(205)의 배면에는 제3마그네트(230) 주변에 제3마그네트(230)로부터 동일한 거리에 제4마그네트(250)가 각기 설치되어 있다. 그리고, 전면 커버(205)의 중심에 관통 홀(207)이 형성되어 있고, 원판형의 핀 단자부(210)는 전면 커버(205)의 관통 홀(207)에 끼워져 외부로 노출된다. 핀 단자(211~214)의 도선(219)은 각 단자의 일 측에 납땜되어 본체(201)에 형성된 커넥터(203)에 전기적으로 연결된다. 상기 커넥터(203)에는 어댑터가 연결될 수 있다. 핀 단자(211~214)는 패턴 전극(111~114)과 마찬가지로 전원단자(213(V+), 214(GND))와 데이터단자(211(D+), 212(D-))로 형성될 수 있다. 여기서, 단말기 케이스(100)의 패턴 전극부(110)와 충전 거치대(200)의 핀 단자부(210) 간의 정확한 매칭을 위하여 제1마그네트(130)와 제3마그네트(230) 및 제2마그네트(150)와 제4마그네트(250)의 정확한 배치가 가장 중요하다.

마주하는 마그네트들의 배치가 정확하다 하더라도 단말기 케이스(100)와 충전 거치대(200)가 접촉되는 과정에서 전극이 일시적으로 미스매칭되어 쇼트(short)가 발생할 수 있다. 이를 고려하여 본원 출원인에 의해 선등록된 충전 장치의 충전 거치대(200)는 전원지연 회로부(270)를 더 포함하는데 이에 대해서는 도 7에서 부연 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 거치대(200)의 블럭 구성도를 예시한 것이다.

도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대(200)는 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어, 예를 들면 특정 앱을 활성화시키기 위해 필요한 구성들, 즉 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스(100)의 결합 혹은 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부(400)와,

단말기 감지결과에 따라 단말기에 설치된 특정 소프트웨어를 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화정보를 전송 제어하기 위한 제어부(410)와,

상기 제어부(410)에 의해 전송된 소프트웨어 활성화 정보를 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스(100)로 송신하기 위한 통신부(420)를 포함한다.

단말기 감지부(400)는 홀 센서로 구현 가능하다. 홀 센서는 단말기 케이스(100)가 자기적으로 결합되는 충전 거치대(200) 면에 장착되며 홀 센서에 대응하는 마그네트는 단말기 케이스(100)의 배면에 장착된다. 홀 센서와 마그네트의 장착위치는 충전 거치대(200)에 형성된 핀 단자부(210)와 단말기 케이스(100)에 형성된 패턴 전극부(110)가 물리적으로 접촉하는 경우 홀 센서와 마그네트 역시 서로 마주볼 수 있 수 있는 위치에 장착되면 된다.

홀 센서 외에 단말기 케이스(100)와의 접촉 혹은 결합을 감지하기 위한 적외선, 초음파 방식의 여러 물체감지센서를 단말기 감지부(400)로 사용할 수도 있으며, 도 7에 도시된 전원지연 회로부(270)의 전원라인(PL1)의 전원레벨을 모니터하여 단말기 혹은 단말기 케이스(100)의 결합을 감지할 수 있기 때문에 전원지연 회로부(270) 역시 단말기 감지부(400)로 사용 가능하다.

한편, 통신부(420)는 상기 소프트웨어 활성화 정보를 근거리 무선 송신하기 위한 근거리 무선 통신모듈로서, 블루투스 모듈, 비콘 모듈, 무선랜 모듈로 구현 가능하며, 단순히 NFC태그, RF 태그 등으로 소프트웨어 활성화 정보를 제공할 수도 있을 것이다.

더 나아가 상기 통신부(420)는 모바일 단말기에 형성된 충전단자에 결합 혹은 모바일 단말기 케이스에 형성된 패턴 전극부(110)에 접촉하는 핀 단자를 구성하는 데이터 단자를 통해 상기 소프트웨어 활성화 정보를 송신할 수도 있다. 이러한 경우 모바일 단말기측에서는 충전단자를 구성하는 데이터 단자를 통해 입력되는 소프트웨어 활성화 정보를 복원하기 위한 기술적 수단이 필요하다.

한편, 상기 소프트웨어 활성화 정보는 모바일 단말기에서 활성화되는 소프트웨어(이를 피활성 소프트웨어라 정의할 수 있음)의 식별정보, 충전 거치대 식별정보, 모바일 단말기의 위치식별정보 중 어느 하나이며 상기 제어부(410)의 내부 메모리 혹은 외부 메모리에 저장되어 액세스된 후 모바일 단말기 측으로 전송된다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전원지연 회로부(270)의 구성을 예시한 것이다.

전원지연 회로부(270)는 핀 단자부(210)로 공급되는 전원을 지연시킴과 아울러 핀 단자부(210)로 공급되는 전원을 감시하여 전원레벨이 일정레벨 이하일 경우 핀 단자부(210)로 공급되는 전원을 차단하도록 구성되어 있는데, 전원지연 회로부(270)는 제1스위칭소자(Q1), 제2스위칭소자(Q2), 전원 프로텍터(U1) 및 연산증폭부(U2)를 포함하여 이루어져 있다.

제1스위칭소자(Q1)는 본체(201)에 형성된 입력 커넥터(203)와 핀 단자부(210)의 전원단자(V+) 사이의 전원라인(PL1)에 전류통로가 연결되며, 입력된 제어신호에 따라 스위칭되도록 구성되어 있다. 제어부(410)는 상기 전원라인(PL1)에 흐르는 전류를 모니터하여 모바일 단말기 혹은 단말기 케이스(100)의 접촉여부를 감지할 수 있을 것이다. 제2스위칭소자(Q2)는 제1스위칭소자(Q1)의 게이트와 접지전압(GND) 사이에 전류통로가 연결되며, 입력된 제어신호에 따라 스위칭되도록 구성되어 있다.

전원프로텍터(U1)는 전원라인(PL1)의 전원레벨이 일정레벨 이상일 경우 제2스위칭소자(Q2)와 제1스위칭소자(Q1)를 순차적으로 턴 온시켜 외부 전압에 따라 제1스위칭소자(Q1)를 제어하게 된다. 연산증폭부(U2)는 제1스위칭소자(Q1)의 양단 전압을 감지하고 양단 전압이 다를 경우 전원프로텍터(U1)를 통해 제1스위칭소자(Q1)가 턴 오프되도록 제어한다. 이와 같이 구성된 전원지연 회로부(270)는 어댑터나 컴퓨터로부터 커넥터(203)를 통해 전원이 인가되면, 전원프로텍터(U1)의 VDD단자로 전원이 인가되고, Vout단자를 동작시켜 제2 스위칭소자(Q2)와 제1 스위칭소자(Q1)를 순차적으로 턴 온시켜 핀 단자부(210)의 전원단자(V+)로 공급된다. 이때 전원프로텍터(U1)의 VDD단자에 일정전압 이상이 인가되면 설정된 시간 이후에 Vout이 제1 스위칭소자(Q1)를 턴 온시키게 된다.

이는, 단말기 케이스(100)의 패턴 전극부(110)가 충전 거치대(200)의 핀 단자부(210)에 접촉될 때 전기적으로 단락(Short)되어 핀 단자부(210)의 전원라인(PL1)의 전압 레벨이 일정레벨 이하로 떨어지면 제6저항(R6)을 거처 전원프로텍터(U1)의 VDD단자에 인가되는 전압 또한 일정레벨 이하로 인식되며, 이에 따라 Vout단자를 통해 제1스위칭소자(Q1)가 턴 오프되어 핀 단자부(210)의 전원단자(V+)로 공급되는 전원이 차단된다. 따라서, 단말기 케이스(100)와 충전 거치대(200)의 연결시 전기적인 단락으로 인한 어댑터의 내부 회로나 컴퓨터의 USB 회로를 손상시키지 않는다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어가 활성화되는 과정을 설명하기 위한 흐름도를 예시한 것이다. 하기에서는 이해를 돕기 위해 모바일 단말기에 설치된 소프트웨어가 네비게이션 앱인 것으로 가정하기로 하며, 충전 거치대(200)는 차량 내에 장착되어 있는 것으로 가정하기로 한다.

이러한 가정 하에 단말기 사용자가 차량 내에 탑승한 후 도 1에 도시된 단말기 케이스(100)에 결합된 모바일 단말기를 차량 내 충전 거치대(200)와 자기적으로 결합시킨다. 이러한 경우 단말기 케이스(100)에 형성된 패턴 전극부(110)와 충전 거치대(200)에 형성된 핀 단자부(210)는 물리적으로 접촉된다. 아울러 단말기 결합 혹은 접촉을 감지하기 위해 단말기 케이스(100)에 부착된 마그네트는 충전 거치대(200)에 부착된 홀 센서와 근접 위치하게 된다.

이로써 충전 거치대(200)의 제어부(410)는 홀 센서로부터 입력되는 신호를 모니터하여 모바일 단말기가 충전 거치대(200)와 결합 혹은 접촉했는지를 감지(S10단계)할 수 있다.

만약 S10단계에서 모바일 단말기가 결합된 것으로 감지되면, 제어부(410)는 메모리에 저장된 소프트웨어 활성화 정보를 독출(S20단계)한 후 통신부(420)를 통해 전송되도록 제어(S30단계)한다.

이에 블루투스 모듈과 같은 통신부(420)는 제어부(410)로부터 전달된 소프트웨어 활성화 정보, 보다 구체적으로는 네비게이션 앱 ID 정보를 블루투스 통신방식에 따라 송출하고, 모바일 단말기에서는 블루투스 통신을 통해 수신된 네비게이션 앱 ID를 가지는 네비게이션 앱이 자동 실행된다. 이에 단말기 사용자는 별도의 단말기 조작 없이 네비게이션 앱을 실행시킨 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 도 1에 도시된 단말기 케이스(100)에 결합된 모바일 단말기를 단순히 충전 거치대(200)에 거치시키는 행위만으로, 모바일 단말기에 설치된 특정 소프트웨어를 활성화시킬 수 있어 단말기 사용자의 편의를 도모할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 네비게이션 앱을 활성화시키기 위한 정보를 충전 거치대(200)에서 무선 전송하는 것으로 가정하였으나, 헬스기기에 부착된 충전 거치대에서는 건강 혹은 체형 관리 앱을 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화 정보를 전송하도록 할 수 있으며, 식당 테이블에 구비된 충전 거치대에서는 해당 식당에서 배포한 앱을 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화 정보를 전송하도록 할 수 있고, 사무공간 내에 구비된 충전 거치대에서는 그룹웨어에 접속할 수 있는 앱을 활성화시키기 위한 소프트웨어 활성화 정보를 전송하도록 할 수 있다.

이는 몇 가지 예시에 불과하며, 본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대(200) 혹은 상기 충전 거치대(200)를 포함하는 충전 장치는 모바일 단말기에 설치 가능한 다양한 앱 각각을 자동 활성화시키기 위한 보조수단으로서 폭 넓게 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 충전 거치대(200)가 모바일 단말기가 결합된 것으로 감지되면, 메모리에 저장된 소프트웨어 활성화 정보를 독출하여 모바일 단말기로 전송하는 것으로 설명하였으나, 모바일 단말기가 충전 개시상태를 감지하고, 충전 개시상태 감지시 근거리 무선통신 혹은 USB 케이블과 같은 유선 통신부를 이용해 충전 거치대(200) 측으로 소프트웨어 활성화 정보 혹은 충전 거치대 식별정보(위치기반정보와 동일 의미로 해석 가능하다)의 전송을 요청할 수도 있다. 이에 충전 거치대(200)의 제어부(410)는 상기 전송 요청에 응답하여 메모리에 저장된 소프트웨어 활성화 정보 혹은 가지고 있는 충전 거치대 식별정보를 통신부(420)를 통해 전송되도록 제어할 수 있다. 이러한 경우에도 모바일 단말기에 설치된 앱 혹은 특정 소프트웨어는 전송받은 소프트웨어 활성화 정보 혹은 위치기반정보에 해당하는 충전 거치대 부착기기의 식별정보에 의해 활성화됨으로써, 단말기 사용자의 편의를 도모할 수 있다. 상기 통신부(420)는 앞서 설명한 바와 같이 유,무선 통신부 중 어느 하나일 수 있다.

도 9는 사물 인터넷망과 연계할 수 있는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충전 거치대(200)의 주변 네트워크 구성도를 예시한 것이다.

도 9를 참조하면, 우선 네트워크(network1,2)는 유선 또는 무선으로 특정 장치와 장치 사이에 데이터를 주고 받을 수 있는 물리적 환경 내지 장치를 의미하는 것으로, 사물 인터넷망의 각 구성을 연결하는 네트워크는 다양한 기술 또는 통신 방식을 사용하는 장치가 사용 가능하다.

도 9에서 IoT 단말인 D1(500)은 센서 네트워크의 센서 노드와 같이 각종 정보 데이터를 수집하는 장치를 의미한다. 예컨대, 온도를 측정하는 센서, 습도를 측정하는 센서, 영상을 촬영하는 CCTV, 먼지(에어로졸)의 농도를 측정하는 센서 등과 같이 특정 데이터를 수집하는 장치를 의미한다.

충전 거치대(200)에 결합 혹은 접촉 가능한 모바일 단말기(10)는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같이 사물 인터넷망에 접속하여 사물 인터넷망에서 수집하고 관리하는 데이터를 이용한 서비스를 받는 구성이다.

예컨대, IoT 단말인 CCTV가 촬영한 영상을 원격지에 있는 사용자가 자신의 스마트폰을 통해 확인할 수도 있고, 황사 측정 센서가 수집한 데이터를 사용자가 자신의 스마트폰을 통해 확인할 수도 있다. 모바일 단말기(10)에는 사물 인터넷 데이터 서비스를 받기 위해 전용 애플리케이션이 설치되어 사용된다. 이러한 전용 애플리케이션은 앱 서버(550)에 의해 제공될 수 있다.

하기에서 본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대(200)의 핵심적인 구성 외에 구체적으로 설명되지 않는 기술 내지 구성은 사물 인터넷망 시스템에서 널리 알려진 기술 내지 구성을 참조하거나, 공개된 IoT 관련 표준문헌을 참조하면 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자가 충분히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 충전 거치대(200)는 물론 IoT 단말(D1) 및 사용자 단말(520), 모바일 단말기(10)는 네트워크(Network1,2)와 게이트웨이(G/W)를 통해 시스템 구성을 제어하는 IoT 플랫폼 서버(540)와 연결 가능하며, 충전 거치대(200)에 결합 혹은 접촉되는 모바일 단말기(10)는 이동 통신 네트워크를 통해 서비스를 제공받기 위한 앱을 제공하는 앱 서버(550)와, 모바일 단말기(10)에 설치된 앱을 통해 서비스를 제공하는 서비스 제공 서버(530)와 연결 가능하다.

네트워크(Network1)는 Zigbee, NFC, 블루투스, 와이파이, SUN, LAN 네트워크, 와이브로(Wibro) 네트워크, 이동통신 3G 네트워크, 이동통신 4G 네트워크 등과 같은 네트워크일 수 있다. 결국 각종 근거리 통신 네트워크 및 이동통신 네트워크가 사용 가능하다.

게이트웨이(G/W,510)는 IoT 단말(D1), 충전 거치대(200)와 통신하는 장치로서, IoT 단말, 충전 거치대(200)와 통신하여 IoT 단말 및 충전 거치대(200)가 수집하는 데이터(일예로 충전 거치대 식별정보와 모바일 단말기 식별정보)를 지정된 IoT 플랫폼 서버(540) 혹은 서비스 제공 서버(530)로 전달하는 역할을 수행한다.

서비스 제공 서버(530)는 충전 거치대(200)로부터 충전 거치대 식별정보와 모바일 단말기 식별정보가 수신되면, 수신된 모바일 단말기 식별정보를 이용해 해당 모바일 단말기(10)로 서비스 제공을 위한 링크정보가 포함된 메시지를 송신하거나, 해당 모바일 단말기(10)에 설치된 특정 소프트웨어를 활성화시키기 위한 활성화 정보를 송신하여 준다. 또한 서비스 제공 서버(530)는 충전 거치대 식별정보를 이용해 충전 거치대(200)가 위치하는 공간을 인식하고, 그 공간에 맞는 정보를 모바일 단말기(10)로 제공해 준다.

한편, 게이트웨이(510)와 IoT 플랫폼 서버(540) 혹은 서비스 제공 서버(530)는 일반적으로 서로 원거리에 위치한다. 따라서 전화선망 또는 광통신과 같은 유선망을 사용할 수 있지만, 일반적으로 네트워크 2(Network2)는 이동통신 네트워크를 사용한다.

하기 설명에서는 충전 거치대(200)에서 수집된 충전 거치대 식별정보와 모바일 단말기 식별정보가 서비스 제공 서버(530)로 전달되는 것으로 가정하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 10은 도 9에 도시한 충전 거치대(200)의 블럭 구성도를, 도 11은 도 9에 도시한 충전 거치대(200)의 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도를 각각 예시한 것이다.

사물 인터넷망의 일 구성요소인 충전 거치대(200)는 도 10에 도시한 바와 같이 모바일 단말기(10) 혹은 모바일 단말기 케이스(100)와의 결합 혹은 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부(401)와,

단말기 감지결과에 따라 모바일 단말기 식별정보의 전송을 요청하고, 상기 요청에 응답하여 수신된 모바일 단말기 식별정보를 충전 거치대 식별정보와 함께 사물 인터넷망을 통해 지정 서버로 전송 제어하기 위한 제어부(403)와,

상기 모바일 단말기 식별정보의 전송을 요청하는 신호를 충전 거치대에 결합 혹은 접촉된 모바일 단말기(10)로 송신하고 모바일 단말기(10)로부터 송신되는 모바일 단말기 식별정보를 수신하며, 수신된 모바일 단말기 식별정보와 충전 거치대 식별정보를 사물 인터넷망으로 송신하기 위한 하나 이상의 통신부(405)를 포함한다. 이러한 충전 거치대(200) 역시 도 7에 도시한 바와 같은 전원지연 회로(270)를 포함한다.

단말기 감지부(401)는 도 6에서 설명한 바와 같이 홀 센서, 물체감지센서, 모바일 단말기(10)의 충전단자로 공급되는 전원라인을 통해 전원공급 여부를 체크할 수 있는 전원지연 회로 중 어느 하나를 선택 사용할 수 있다.

통신부(403)는 모바일 단말기(10)와 사물 인터넷망 모두와 통신 가능해야 한다. 이에 통신부(403)는 모바일 단말기(10) 및 사물 인터넷망과 근거리 무선 통신 수행하기 위한 근거리 무선 통신모듈을 하나 혹은 서로 다른 통신 방식을 따르는 복수의 근거리 무선 통신모듈을 포함할 수 있다.

경우에 따라서, 상기 통신부(403)는 모바일 단말기(10)에 형성된 충전단자에 결합 혹은 모바일 단말기 케이스(100)에 형성된 패턴전극부에 접촉하는 핀단자를 구성하는 데이터 단자를 통해 모바일 단말기와 통신하는 제1통신부와, 사물인터넷망과 유선 혹은 무선 통신하기 위한 제2통신부를 포함할 수도 있다.

참고적으로 제어부(403)에서 사물 인터넷망을 통해 서비스 제공 서버(530)로 전송되는 충전 거치대 식별정보는 모바일 단말기(10) 사용자가 위치하는 공간을 식별하기 위한 위치정보로 인식되며, 모바일 단말기 식별정보는 서비스 제공을 위해 접속해야 하는 모바일 단말기의 식별정보로 인식된다.

이하 도 10에 도시한 충전 거치대(200)의 동작을 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.

예를 들어 사물 인터넷망이 구축된 식당 내의 테이블에 부착된 충전 거치대(200)에 사용자의 모바일 단말기(10)를 자기적으로 결합시킨다. 이러한 경우 단말기 케이스(100)에 형성된 패턴 전극부(110)와 충전 거치대(200)에 형성된 핀 단자부(210)는 물리적으로 접촉된다. 아울러 단말기 결합 혹은 접촉을 감지하기 위해 단말기 케이스(100)에 부착된 마그네트는 충전 거치대(200)에 부착된 홀 센서와 근접 위치하게 된다.

이로써 충전 거치대(200)의 제어부(403)는 홀 센서 혹은 기타 단말기 감지부(401)로부터 입력되는 신호를 모니터하여 모바일 단말기(10)가 충전 거치대(200)와 결합 혹은 접촉했는지를 감지(S50단계)할 수 있다.

S50단계에서 모바일 단말기(10)가 결합된 것으로 감지되면, 제어부(403)는 통신부(405)인 근거리 무선통신 모듈을 통해 모바일 단말기(10)측으로 모바일 단말기 식별정보의 전송을 요청(S60단계)한다.

이러한 모바일 단말기 식별정보의 전송 요청에 응답하여 모바일 단말기(10)가 자신의 근거리 무선통신 모듈을 통해 모바일 단말기 식별정보를 전송하면, 제어부(403)는 통신부(405)를 통해 모바일 단말기 식별정보가 수신되는지를 체크(S70단계)한다.

모바일 단말기 식별정보가 수신되면, 제어부(403)는 수신된 모바일 단말기 식별정보와 내부 메모리에 저장된 자신의 충전 거치대 식별정보를 함께 통신부(405)를 통해 사물 인터넷망으로 전송(S80단계)한다. 이러한 경우 목적지인 서비스 제공 서버(530)의 URI 정보가 함께 포함되어 사물 인터넷망으로 전송될 것이다.

이에 서비스 제공 서버(530)는 수신된 충전 거치대의 식별정보를 통해 서비스를 제공받아야 하는 사용자가 식당에 위치하고 있음을 인식할 수 있으며, 수신된 모바일 단말기 식별정보로 서버접속을 위한 링크정보가 포함된 메시지를 송신해 줄 수 있다.

이에 충전 거치대(200)에 자신의 모바일 단말기(10)를 결합 혹은 접촉시킨 사용자는 모바일 단말기(10)에 수신된 링크정보를 통해 서비스 제공 서버(530)에 접속할 수 있으며, 해당 서비스 제공 서버(530)에서 제공하는 각종 이벤트, 메뉴, 요리사들의 프로파일 정보, 식당 이력 정보 등을 별도의 단말기 조작 없이도 편리하게 제공받을 수 있다.

상술한 바와 같은 동작에 의해 모바일 단말기 사용자는 서비스 제공 서버(530)와 사물 인터넷망을 통해 연결 가능한 사물들을 편리하게 제어할 수도 있다.

이상은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 본원 출원인에 의해 선등록된 충전 장치의 충전 거치대에 적용 가능한 사례를 들어 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 단순히 모바일 단말기 거치대 혹은 네비게이션 단말기 거치대와 같이 일반적인 단말기 거치대에 단말기 결합여부를 감지할 경우 특정 소프트웨어를 활성화시키기 위한 정보를 무선 송출할 수 있는 기능을 가지는 모듈을 탑재하는 것만으로도 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 단말기 케이스 110: 패턴 전극부
200: 충전 거치대 210: 핀 단자부

Claims (17)

1. 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스와 결합 혹은 접촉하여 충전 전원을 공급하는 충전 거치대에 있어서,
   모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스와의 결합 혹은 접촉을 감지하기 위한 단말기 감지부와;
   충전 거치대가 구비된 곳을 식별하기 위한 충전 거치대 식별정보가 저장되는 메모리와;
   모바일 단말기 감지결과에 따라 상기 메모리에 저장된 충전 거치대 식별정보를 독출하여 모바일 단말기에 설치된 복수의 소프트웨어중 상기 충전 거치대 식별정보와 매칭되는 소프트웨어만이 상기 모바일 단말기에서 자동 활성화되도록 상기 충전 거치대 식별정보를 전송 제어하는 제어부와;
   상기 제어부에 의해 전송된 충전 거치대 식별정보를 모바일 단말기 혹은 모바일 단말기 케이스로 송신하기 위한 통신부;를 포함함을 특징으로 하는 충전 거치대.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 단말기 감지부는 홀 센서, 물체감지센서, 모바일 단말기의 충전단자로 공급되는 전원라인을 통해 전원공급 여부를 체크할 수 있는 전원지연 회로부 중 어느 하나임을 특징으로 하는 충전 거치대.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 통신부는 상기 충전 거치대 식별정보를 근거리 무선 송신하기 위한 근거리 무선 통신모듈임을 특징으로 하는 충전 거치대.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 통신부는 모바일 단말기에 형성된 충전단자에 결합 혹은 모바일 단말기 케이스에 형성된 패턴전극부에 접촉하는 핀단자를 구성하는 데이터 단자를 통해 상기 충전 거치대 식별정보를 송신함을 특징으로 하는 충전 거치대.
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