KR101799487B1 - 오티지 메모리가 내장된 보조배터리 - Google Patents

Abstract

컴퓨터를 사용하지 않아도 유에스비 메모리와 휴대용 기기 간에 데이터를 주고 받을 수 있으며, 필요에 따라 휴대용 기기에 전원을 공급할 수 있는 오티지 메모리가 내장된 보조배터리에 관한 것이다.
본 발명의 오티지 메모리가 내장된 보조배터리는, 데이터가 저장되는 메모리부; 상기 메모리부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 컴퓨터에 구비된 제1유에스비 포트에 연결되어 상기 메모리부와 데이터 교환이 이루어지는 제1연결부; 상기 메모리부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 휴대용 기기에 구비된 제2유에스비 포트에 연결되어 상기 메모리부와 데이터 교환이 이루어지는 제2연결부; 상기 제1연결부 및 제2연결부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 상기 제1연결부를 통해 충전되고 상기 제2연결부를 통해 출력되는 배터리부; 및 상기 제1연결부, 제2연결부, 메모리부 및 배터리부 사이의 전기적 연결관계를 조절하여 상기 제2연결부가 상기 메모리부 및 배터리부와 동시에 연결되는 것을 차단하는 스위치부를 포함하고, 상기 스위치부는, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부가 전기적으로 연결되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.

Description

오티지 메모리가 내장된 보조배터리{AUXILIARY BATTERY WITH OTG MEMORY}

본 발명은 오티지 메모리가 내장된 보조배터리에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유에스비 메모리와 휴대용 기기 간에 데이터를 주고 받을 수 있으며, 필요에 따라 휴대용 기기에 전원을 공급할 수 있는 오티지 메모리가 내장된 보조배터리에 관한 것이다.

유니버셜 시리얼 버스(USB ; Universal Serial Bus, 이하 '유에스비'라 함)는 범용 직렬 버스로서, 인텔, 마이크로소프트, 컴팩, DEC, IBM, 캐나다 노텔, NEC 등 7개사가 공동으로 제안하고 있는 새로운 주변 기기 접속 인터페이스 규격이며, 규격이 다른 글쇠판, 마우스, 프린터, 모뎀, 스피커 등을 비롯한 주변기기 등을 개인용 컴퓨터(PC; Personal Computer)에 접속하기 위한 인터페이스의 공동화를 목적으로 개발되었다.

이러한 유에스비를 사용하기 위해 컴퓨터 본체에 유에스비 접속기를 하나만 갖추고 있으면, 주변 기기 등을 성형 접속(star connection) 또는 방사형 형태로 최고 127개까지 연결할 수 있다. 그리고 유에스비를 사용하면 주변 기기 등을 컴퓨터와 연결할 때 소프트웨어나 하드웨어를 별도로 설정할 필요 없이 모든 주변 기기를 동일한 접속기로 접속하기 때문에 포트 수를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 설치가 간편하고 휴대용 컴퓨터의 소형화가 가능하게 되는 장점이 있다.

한편, 최근에는 유에스비 인터페이스 방식을 채용한 휴대용 저장 매체로 반도체 메모리를 탑재한 유에스비 메모리 장치가 출시되고 있는데, 유에스비 메모리 장치는 데이터 저장용량이 크고 값이 저렴할 뿐만 아니라 휴대 및 사용이 편리하여 휴대용 저장장치로 널리 사용되고 있다.

또한, 전자기기의 개발속도가 가속화됨에 따라 MP3 플레이어, 디지털 카메라, PDA, 스마트폰 등의 휴대용 기기가 널리 대중화 되었는데, 이러한 휴대용 기기를 이용하여 문서, 사진, 동영상과 같은 데이터를 컴퓨터와 주고 받기 위해서는 별도의 케이블을 이용하여 컴퓨터와 연결해야만 했으며, 유에스비 메모리와 휴대용 기기간에 데이터를 주고 받기 위해서도 반드시 컴퓨터가 필요하였다.

한편, 근래에 들어서는 컴퓨터를 거치지 않고 휴대용 기기와 유에스비 메모리 사이의 데이터를 쉽게 교환하기 위해 종래 유에스비 메모리의 한계를 극복한 오티지 메모리가 출시되고 있다. 여기서 오티지(OTG ; On-The-Go, 이하 '오티지'라 함)라 함은 유에스비 포트를 호스트(Host)와 디바이스(Device)로 동시에 사용할 수 있는 기술을 뜻한다.

이러한 오티지 메모리에는 종래의 유에스비 단자와 함께 마이크로 유에스비('Micro USB'라 함)단자가 별도로 구비되어 있는데, 유에스비 단자를 컴퓨터에 구비된 유에스비 포트에 삽입하면 컴퓨터에서 유에스비 메모리를 사용할 수 있게 되며, 마이크로 유에스비 단자를 휴대용 기기에 구비된 마이크로 유에스비 포트에 삽입하면 휴대용 기기에서 유에스비 메모리를 사용할 수 있게 된다.

한편, 휴대용 기기는 한 장소에 고정되어 있는 것이 아닌 이동하면서 사용되기 때문에 컴퓨터와 같이 전원케이블이 항시 연결되어 있는 것이 불가능하며, 별도로 구비된 배터리에 의해 작동되는 단점이 있다.

휴대용 기기에 전원을 공급하는 배터리는, 휴대용 기기의 종류 및 크기에 맞춰 다양한 용량으로 제조되어 휴대용 기기에 일체형 또는 탈착형으로 사용되는데, 기술적 한계로 인해 배터리의 용량을 무한정 크게 제조할 수 없다. 이는, 배터리의 용량이 커지면 무게 및 크기 또한 커지기 때문으로, 크기 및 무게를 줄이면서 배터리의 용량을 증가시키기 위한 기술이 끊임없이 개발되고 있다.

최근들어 휴대용 기기 중 스마트폰의 보급량이 급격히 증가하여 다양한 종류의 스마트폰이 보급되고 있으며, 스마트폰의 하드웨어 관련 기술이 급속도로 발전함에 따라 스마트폰의 크기 또한 점차적으로 커지는 추세이다.

이렇게 스마트폰의 크기가 커지는 것은 소비자의 요구를 반영한 것으로, 주 원인은 디스플레이의 크기가 커지기 때문에 그와 비례하여 전체 적인 크기가 커지는 것이다.

한편, 하드웨어의 성능이 높아지고 디스플레이의 면적이 넓어짐에 따라 스마트폰의 사용범위가 확대되면서 소비자가 하루동안 스마트폰을 사용하는 시간이 급격히 증가하였는데, 이와 비례하여 배터리 소모량 또한 증가하였다.

또한, 하드웨어의 성능과 디스플레이의 넓이에 비례하여 배터리 소모량이 증가하게 되는데, 이러한 복합적인 원인으로 인해 사용자에 따라서는 스마트폰의 실 사용시간이 반나절이 못되는 경우도 있다.

이러한 현실을 반영하듯, 부족한 배터리를 대신하기 위한 별도의 보조배터리를 주변에서 쉽게 접할 수 있으며, 온라인 또는 오프라인 쇼핑몰 등에서도 다양한 종류의 보조배터리가 판매되는 것을 알 수 있다.

이렇듯, 스마트폰의 부족한 배터리를 대신하기 위해 별도의 보조배터리를 사용하는 소비자가 증가하고 있는 추세인대, 사용자 측면에서는 종래의 유에스비 메모리, 오티지 메모리와 함께 보조배터리까지 모두 별개로 휴대하고 다녀야하기 때문에 분실위험이 높아졌을 뿐만 아니라 각각의 장치를 연결하기 위해 별도의 케이블을 항시 소지하여야 하는 불편함 또한 증가하게 되었다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 오티지 메모리가 내장된 보조배터리를 제시하였다. 상술한 바와 같이, 오티지 메모리와 보조배터리 각각은 이미 시판되고 있는 제품이지만 이 두 가지를 하나의 장치로 합쳐놓은 제품은 아직까지 공개되지 않고 있다.

이는, 오티지 메모리를 이용하여 스마트폰과 데이터를 주고받는 작업과 스마트폰을 충전하는 작업은 동시에 진행될 수 없는 스마트폰의 기술적 한계에 의한 것으로, 만약 스마트폰에서 보조배터리와 오티지 메모리를 동시에 인식하게 되면 보조배터리의 기능뿐 아니라 오티지 메모리의 기능도 사용할 수 없게 된다.

또한, 오티지 메모리를 이용하여 스마트폰과 컴퓨터를 동시에 연결하게 되면 스마트폰에 의해 오티지 메모리의 기능이 활성화되지 않아서 데이터 전송 역시 불가능한 기술적 한계가 있다.

결국 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 보조배터리 또는 오티지 메모리 중 어느 하나의 장치만 스마트폰에 인식되어야 하는데, 시판되는 보조배터리와 오티지 메모리를 단순히 합치는 것만으로는 상술한 기술적 한계를 극복할 수 없는 것이다.

유에스비 메모리, 오티지 메모리 및 보조배터리와 관련된 종래의 기술들은 "USB 외부 저장장치를 이용하는 USB MP3플레이어(공개특허 10-2005-0081499)", "USB OTG 제어기(등록특허 10-1118558)" 및 "보조배터리를 내장한 유에스비 드라이브(등록특허 10-0776611)"등 이미 다양하게 공지되어 있다.

특히, 종래의 "보조배터리를 내장한 유에스비 드라이브(등록특허 10-0776611)"는 유에스비 드라이브 전원공급용 보조배터리를 PCB 배면에 부착하고, PCB 전면에는 칩셋(Chip set)을 배열하여, COB 구조로 하여 이동 저장 기능 및 모바일 기기의 전원 공급과 데이터 링크를 원활하게 할 수 있는 보조배터리를 내장한 유에스비 드라이브를 제시하였다.

하지만, 이러한 보조배터리를 내장한 유에스비 드라이브는 스마트폰과 같은 휴대용 기기와 직접 연결하는 것이 불가능하기 때문에 유에스비 단자가 없는 휴대용 기기와 데이터를 주고 받기 위해서는 컴퓨터가 필수적으로 필요한 문제점이 있다.

한국공개특허 10-2005-0081499 (2005. 08. 19) 한국등록특허 10-1118558 (2012. 01. 31) 한국등록특허 10-0776611 (2007. 11. 08)

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 컴퓨터를 사용하지 않아도 유에스비 메모리와 휴대용 기기 간에 데이터를 주고 받을 수 있으며, 필요에 따라 휴대용 기기에 전원을 공급할 수 있는 오티지 메모리가 내장된 보조배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오티지 메모리가 내장된 보조배터리는, 데이터가 저장되는 메모리부; 상기 메모리부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 컴퓨터에 구비된 제1유에스비 포트에 연결되어 상기 메모리부와 데이터 교환이 이루어지는 제1연결부; 상기 메모리부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 휴대용 기기에 구비된 제2유에스비 포트에 연결되어 상기 메모리부와 데이터 교환이 이루어지는 제2연결부; 상기 제1연결부 및 제2연결부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 상기 제1연결부를 통해 충전되고 상기 제2연결부를 통해 출력되는 배터리부; 및 상기 제1연결부, 제2연결부, 메모리부 및 배터리부 사이의 전기적 연결관계를 조절하여 상기 제2연결부가 상기 메모리부 및 배터리부와 동시에 연결되는 것을 차단하는 스위치부를 포함하고, 상기 스위치부는, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부가 전기적으로 연결되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제1연결부 및 메모리부는, VBUS, D-, D+, GND 핀을 포함하고, 상기 제2연결부는, VBUS, D-, D+, ID, GND 핀을 포함하며, 상기 배터리부는, IN, GND, OUT, #ON 핀을 포함한다.

상기 제1연결부의 VBUS 핀으로부터 상기 메모리부의 VBUS 핀 측으로 전류가 일방향으로 흐르도록 상기 제1연결부의 VBUS 핀과 상기 메모리부의 VBUS 핀 사이에 구비되는 다이오드를 더 포함한다.

상기 스위치부는, 상기 제1연결부의 D-, D+ 핀과 상기 메모리부의 D-, D+ 핀을 각각 연결하는 제1스위칭소자 및 제2스위칭소자와, 상기 제2연결부의 D-, D+ 핀과 상기 메모리부의 D-, D+ 핀을 각각 연결하는 제3스위칭소자 및 제4스위칭소자를 포함하고, 상기 메모리부의 D-, D+ 핀은 상기 제1연결부 또는 상기 제2연결부 중 어느 하나의 D-, D+ 핀과 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부는, 상기 메모리부의 IN 핀 또는 배터리부의 OUT 핀 중 어느 하나를 상기 제2연결부의 VBUS 핀과 연결시키는 제5스위칭소자를 더 포함한다.

상기 제2연결부의 VBUS 핀과 상기 배터리부의 OUT 핀의 연결시 상기 제2연결부의 D- 핀과 D+ 핀이 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2연결부는, 마이크로 유에스비로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하기와 같은 다양한 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 메모리 및 보조배터리를 개별적으로 휴대하지 않아도 되므로 분실위험을 줄일 수 있다.

둘째, 본 발명은 컴퓨터를 사용하지 않고 휴대용 기기와 메모리 간의 데이터를 교환할 수 있다.

셋째, 본 발명은 사용자의 필요에 따라 메모리 또는 보조배터리로 사용하여 휴대용 기기를 충전시킬 수 있다.

넷째, 본 발명은 휴대용 기기와 연결시 메모리 및 보조배터리가 동시에 인식되는 것을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명이 오티지 메모리 모드로 작동될 때 각 구성의 연결관계를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명이 유에스비 메모리 모드 및 보조배터리 모드로 작동될 때 각 구성의 연결관계를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하며, 배경기술에서 설명한 구성의 도면번호는 특별한 언급이 없다면 동일하게 적용된다.

이하에서 설명되는 본 발명의 오티지 메모리가 내장된 보조배터리에 관한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예로서, 그 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오티지 메모리가 내장된 보조배터리는, 메모리부(300), 제1연결부(100), 제2연결부(200), 배터리부(400) 및 스위치부(900)를 포함한다.

메모리부(300)는, 컴퓨터 또는 휴대용 기기와 데이터 교환시 해당 데이터가 저장 또는 삭제되는 곳이다. 메모리부(300)의 기능을 하는 메모리의 종류는 크게 휘발성 메모리(VOLATILE MEMORY)인 램(RAM ; RANDOM-ACCESS MEMORY)과 비휘발성 메모리(NON-VOLATILE MEMORY)인 롬(ROM ; READ-ONLY MEMORY)으로 분류되는데, 본 발명의 일 실시예에서 적용될 메모리는 저장된 데이터가 삭제되지않고 저장될 수 있도록 롬을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

이러한 롬은, 제조시 데이터가 프로그램되지 않은 상태로 판매되어 사용자가 직접 필요한 정보를 현장에서 프로그램하여 쓰는 피롬(PROM ; PROGRAMABLE POM)과, 제조시 사용자의 주문에 의한 데이터를 미리 프로그램하여 판매하는 마스크 롬(MASK ROM ; MASK READ ONLY MEMORY)이 있다.

피롬은 입력방식에 의해 오티피롬(OTPROM ; ONE TIME PROM), 이피롬(EPROM ; ERASABLE PROM), 이이피롬(EEPROM ; ELECTRICALLY ERASABLE PROM), 플래시 메모리(FLASH MEMORY) 등으로 다시 분류되는데, 일반적인 유에스비 메모리 및 오티지 메모리에는 플래시 메모리가 적용되는 바, 본 발명의 적용시 기본적으로 롬을 적용하되 구체적으로는 플래시 메모리를 적용하는 것이 바람직할 것이다.

제1연결부(100)는, 메모리부(300)와 전기적으로 연결 또는 연결해제 되며 컴퓨터에 구비된 제1유에스비 포트에 연결되어 메모리부(300)와 데이터 교환이 이루어지는 곳이다.

일반적인 유에스비 포트의 종류로는 표준A형, 미니A형, 마이크로형 등 여러가지가 있지만, 일반적인 컴퓨터에서 가장 많이 사용되는 유에스비 포트가 표준A형(암)이기 때문에 본 발명의 제1연결부(100)는 표준A형(수) 포트를 적용하는 것이 바람직할 것이다.(이하에서 기재하는 '암' 또는 '수'는 '암컷' '수컷'의 줄임말로서, 일반적으로 두 개의 부위가 결합될 때 삽입되는 것은 '수'로, 수용하는 것은 '암'으로 표현한다.)

제2연결부(200)는, 상술한 제1연결부(100)와는 별개로 메모리부(300)와 전기적으로 연결 또는 연결해제 되며, 휴대용 기기에 구비된 제2유에스비 포트에 연결되어 메모리부(300)와 데이터 교환이 이루어지는 곳이다.

이러한 제2연결부(200)에 적용가능한 유에스비 포트로는 오티지 기능을 구현할 수 있 미니A형, 미니AB형, 마이크로형 등 여러가지가 있지만, 일반적인 스마트폰에 사용되는 유에스비 포트가 마이크로 유에스비(암)이기 때문에 본 발명의 제2연결부(200)는 마이크로 유에스비(수)를 적용하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 일반적으로 휴대용 기기에 구비된 마이크로 유에스비(암)에 별도의 충전케이블을 연결하여 휴대용 기기를 충전시키게 되며, 본 일 실시예의 마이크로 유에스비(수)는 충전케이블이 연결되는 마이크로 유에스비(암)를 통해 데이터를 교환하게 된다.

이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예는 휴대용 기기 중 가장 많이 사용되고 있는 스마트폰을 예로들어 설명한다.

배터리부(400)는, 제1연결부(100) 및 제2연결부(200)와 전기적으로 연결 또는 연결해제 되며, 제1연결부(100)와 컴퓨터의 연결시 제1연결부(100)를 통해 충전되고, 제2연결부(200)와 스마트폰의 연결시 제2연결부(200)를 통해 출력된다.

이러한 배터리부(400)는, 컴퓨터 및 제1연결부(100)를 통해서 충전되고, 사용자의 필요에 필요에 따라 충전된 전류를 제2연결부(200)를 통해 출력함으로써 제2연결부(200)에 연결된 스마트폰을 충전시키는 역할을 하게 된다.

스위치부(900)는 제1연결부(100), 제2연결부(200), 메모리부(300) 및 배터리부(400) 사이의 전기적 연결관계를 조절하여 스마트폰과 연결되는 제2연결부(200)가 메모리부(300) 및 배터리부(400)와 동시에 연결되는 것을 차단한다.

이는, 스마트폰과 같은 데이터 저장, 삭제 및 전송이 가능한 스마트폰은 호스트(HOST)상태가 되어 외부의 오티지 메모리를 디바이스(DEVICE)로 인식하게 되는데, 하나의 마이크로 유에스비(암)을 통해 외부 기기를 인식하기 때문에 동시에 두 가지 기기를 인식하지 못한다. 즉, 메모리를 인식함과 동시에 충전을 병행하는 것이 불가능한 것이다.

따라서, 본 발명이 제2연결부(200)를 통해 스마트폰과 연결되었을 때 메모리부(300) 및 배터리부(400)가 동시에 인식되면 스마트폰에서는 둘 중 어느 것도 인식하지 못하기 때문에, 사용자의 선택에 따라 메모리부(300) 또는 배터리부(400) 중 어느 하나가 선택적으로 제2연결부(200)와 연결되도록 해야 하는 것이다.

상술한 메모리부(300), 제1연결부(100), 제2연결부(200), 배터리부(400) 및 스위치부(900)는 별도의 본체에 함께 구비되어 회로 또는 전선 등을 통하여 전기적으로 연결되는 것이 바람직하며, 본 발명을 사용하는 사용자가 스위치부(900)를 용이하게 조절하도록 본체에 별도의 작동스위치를 구비하는 것이 바람직할 것이다.

일반적으로 유에스비 메모리는 컴퓨터 또는 스마트폰에 연결시 유에스비 메모리 스스로는 디바이스로 작동하고 컴퓨터 또는 스마트폰은 호스트로 작동하기 때문에, 컴퓨터 및 스마트폰이 유에스비 메모리와 동시에 연결(즉, 하나의 디바이스와 두개의 호스트가 동시에 연결)되는 것은 불가능하다.

즉, 메모리는 항상 디바이스로 작동하여 하나의 호스트와 연동하며, 호스트는 호스트와 연결될 수 없는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 메모리부(300) 또한 디바이스로 작동하기 때문에 컴퓨터 또는 스마트폰이 제1연결부(100) 또는 제2연결부(200)를 통해 메모리부(300)와 동시에 연결되는 것을 차단하여야 하며, 제1연결부(100) 및 제2연결부(200)가 서로 연결되는 것을 차단하여야 한다.

한편, 제1연결부(100) 및 메모리부(300)는 VBUS(VIRTUAL BUS)(110, 310), D-(DATA-)(120, 320), D+(DATA+)(130, 330), GND(GROUND)(140, 340) 핀을 포함하고, 제2연결부(200)는 VBUS(210), D-(220), D+(230), ID(240), GND(250) 핀을 포함하며, 배터리부(400)는 IN(410), GND(430), OUT(420), #ON(440) 핀을 포함한다.

이하에서 설명하는 VBUS 핀은 5V의 전류를 흘려보내는 핀이고, D- 핀 및 D+ 핀은 데이터를 전송하는 핀이며, GND 핀은 누설전류 및 노이즈를 제거하기 위한 접지핀이다.

제1연결부의 VBUS 핀(110)은 제1전류라인(510)을 매개로 메모리부의 VBUS 핀(310)과 항상 연결되며, 제1연결부의 VBUS 핀(110)으로부터 메모리부의 VBUS 핀(310) 측으로 전류가 일방향으로 흐르도록 제1전류라인(510)에는 다이오드(840)가 구비된다. 즉, 제1연결부(100)와 컴퓨터에 구비된 제1유에스비 포트의 연결시 제1연결부의 VBUS 핀(110) 및 제1전류라인(510)을 통해 5V의 전류가 메모리부의 VBUS 핀(310)으로 흐르게 되며, 이때 이동된 전류에 의해 메모리부(300)가 작동되는 것이다.

제1연결부의 D- 핀(120)은 제1데이터라인(610)과 연결되고, 메모리부의 D- 핀(320)은 제2데이터라인(620)과 연결되며, 제1데이터라인(610)과 제2데이터라인(620)은 제1스위칭소자(910)에 의해 연결 또는 연결해제 된다. 또한, 제1연결부의 D+ 핀(130)은 제3데이터라인(630)과 연결되고, 메모리부의 D+ 핀(330)은 제4데이터라인(640)과 연결되며, 제3데이터라인(630)과 제4데이터라인(640)은 제2스위칭소자(920)에 의해 연결 또는 연결해제 된다.

이렇게 제1연결부의 D- 핀(120) 및 D+ 핀(130)이 메모리부의 D- 핀(320) 및 D+ 핀(330)과 각각 연결됨으로써 컴퓨터와 메모리부(300)의 데이터가 서로 교환될 수 있으며, 이때 데이터 교환이 이루어지기 위해서는 제1연결부의 VBUS 핀(110)과 메모리부의 VBUS 핀(310)이 필수적으로 서로 연결되어야 한다.

제1연결부의 GND 핀(140)은 제1접지라인(710)과 연결되고, 메모리부의 GND 핀(340)은 제2접지라인(720)과 접지됨으로써 제1연결부(100)와 컴퓨터의 연결시 또는 제2연결부(200)와 스마트폰의 연결시 발생되는 미세한 누설전류 및 노이즈를 제거하게 된다.

제2연결부의 VBUS 핀(210)은 제2전류라인(520)과 연결되고, 메모리부의 VBUS 핀(310)과 다이오드(840) 사이에는 제3전류라인(530)이 연결되며, 제2전류라인(520)과 제3전류라인(530)은 제5스위칭소자(950)에 연결 또는 연결해제 된다.

즉, 제2연결부(200)와 스마트폰에 구비된 마이크로 유에스비(암)를 연결후 상술한 작동스위치 및 스위치부(900)를 이용하여 제2전류라인(520)과 제3전류라인(530)을 제5스위칭소자(950)로 연결하면, 5V의 전류가 제2연결부의 VBUS 핀(210)으로부터 메모리부의 VBUS 핀(310) 측으로 이동하여 메모리부(300)가 작동하게 되는 것이다.

하지만, 단순히 5V의 전류가 흐르는 것 만으로는 메모리부(300)와 스마트폰이 연동되지 않는다. 즉, 데이터를 교환하기 위해서는 각각의 D- 핀(220, 320) 및 D+ 핀(230, 330)도 연결되어야 하는데, 제2연결부의 D- 핀(220)은 제5데이터라인(650)과 연결되고 메모리부의 D- 핀(320)은 제2데이터라인(620)에 연결된 제6데이터라인(660)과 연결되며, 제5데이터라인(650) 및 제6데이터라인(660)은 제3스위칭소자(930)에 의해 연결 또는 연결해제 된다.

또한, 제2연결부의 D+ 핀(230)은 제7데이터라인(670)과 연결되고 메모리부의 D+ 핀(330)은 제4데이터라인(640)에 연결된 제8데이터라인(680)과 연결되며, 제7데이터라인(670) 및 제8데이터라인(680)은 제4스위칭소자(940)에 의해 연결 또는 연결해제 된다.

이때, 메모리부의 D- 핀(320) 및 D+ 핀(330)은 제1연결부(100) 또는 제2연결부(200) 중 어느 하나의 D- 핀, D+ 핀과 각각 연결된다. 이는, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 메모리부(300)가 디바이스로 작동하여 하나의 호스트만을 인식하기 위한 것으로, 하나의 호스트와 연동되어 데이터를 교환하게 되는 것이다.

즉, 제1스위칭소자(910) 및 제2스위칭소자(920)에 의해 제1연결부(100)와 메모리부(300)의 D- 핀(120, 320), D+ 핀(130, 330)이 서로 연결되면 제2연결부(200)의 제5데이터라인(650), 제6데이터라인(660), 제7데이터라인(670), 제8데이터라인(680)은 제3스위칭소자(930) 및 제4스위칭소자(940)에 의해 연결해제 되는 것이다.

한편, 배터리부의 IN 핀(410)은 제4전류라인(540)과 연결되는데, 이러한 제4전류라인(540)은 제1전류라인(510)과 연결된다. 즉, 제1연결부(100)와 제1유에스비 포트의 연결시 제1연결부(100) 및 제1전류라인(510), 제4전류라인(540)을 통해 배터리부의 IN 핀(410)으로 전류가 이동하게 되고, 이때 이동된 전류에 의해 배터리부(400)가 충전되는 것이다.

이러한 배터리부의 IN 핀(410)은 제1전류라인(510) 및 제4전류라인(540)을 매개로 제1연결부의 VBUS 핀(110)과 항상 연결되어 배터리부(400)는 항상 충전가능한 상태로 있게 된다.

배터리부의 OUT 핀(420)은 제5전류라인(550)과 연결되는데, 이러한 제5전류라인(550)은 상술한 제5스위칭소자(950)에 의해 제2전류라인(520)과 연결 또는 연결해제 된다. 즉, 제5스위칭소자(950)의 업(UP) 또는 다운(DOWN)시 선택적으로 제2전류라인(520)과 제3전류라인(530) 또는 제2전류라인(520)과 제5전류라인(550)을 연결하게 되는 것이다.

제5스위칭소자(950)에 의해 제2전류라인(520)과 제5전류라인(550)이 연결되면 배터리부(400)에 충전되어 있던 전류가 배터리부의 OUT 핀(420) 및 제5전류라인(550), 제2전류라인(520)을 통해 제2연결부의 VBUS 핀(210)으로 이동하게 되며, 제2연결부의 VBUS 핀(210)을 통해 출력되어 스마트폰을 충전시키게 된다.

이때, 제2연결부(200)와 연결된 스마트폰에서는 본 발명에 따른 장치를 디바이스로 인식하고 스스로는 호스트로 인식하여야 하는데, 이러한 기능을 구현하기 위해 제2전류라인(520)과 제5전류라인(550)의 연결시 제3스위칭소자(930) 및 제4스위칭소자(940)가 업 또는 다운하여 제5데이터라인(650)과 제6데이터라인(660)이 연결해제되고, 제7데이터라인(670)과 제8데이터라인(680)이 연결해제된 후, 별도로 구비된 쇼트라인(810)에 제3스위칭소자(930) 및 제4스위칭소자(940)가 연결됨으로써 제2연결부의 D- 핀(220)과 D+ 핀(230)이 서로 연결되도록 한다.

즉, 제2연결부의 D- 핀(220)과 D+ 핀(230)을 연결('쇼트'라 함)시킴으로써 스마트폰이 스스로를 호스트로 인식하고 본 발명에 따른 장치를 디바이스로 인식하게 되는 것이다.

제2연결부의 GND 핀(250)은 제3접지라인(730)과 연결되고, 배터리부의 GND 핀(430)은 제4접지라인(740)과 접지됨으로써 제1연결부(100)와 컴퓨터의 연결시 또는 제2연결부(200)와 스마트폰의 연결시 발생되는 미세한 누설전류 및 노이즈를 제거하게 되며, 제2연결부(200)에는 FG 핀(FRAME GROUND 핀 ; 260)을 추가로 구비하여 제2연결부(200)와 스마트폰의 연결시 보다 효과적으로 접지하는 것도 가능하다.

한편, 제2연결부(200)에 구비된 ID 핀(240)은 제2연결부(200)와 스마트폰의 연결시 스마트폰이 본 발명에 따른 장치를 보조배터리가 아닌 메모리로 인식하도록 하기 위한 것으로, 제2연결부의 ID 핀(240)에 연결된 제1신호라인(820)과 별도로 구비된 제5접지라인(750)이 제6스위칭소자(960)에 의해 연결 또는 연결해제 된다.

즉, 본 발명에 따른 장치가 메모리로 작동시에는 제6스위칭소자(960)에 의해 제5접지라인(750)과 제1신호라인(820)이 연결되고, 보조배터리로 작동시에는 제5접지라인(750)과 제1신호라인(820)이 연결해제 되는 것이다.

배터리부(400)에 구비된 #ON 핀(440)에는 제2신호라인(830)이 연결되어 있는데, 제5접지라인(750)과 제1신호라인(820)이 연결해제되어 보조배터리로 작동할 때에는, 제7스위칭소자(970)에 의해 제2신호라인(830)과 제6접지라인(760)이 연결되며, 그에 따라 충전된 전류가 배터리부의 OUT 핀(420)으로부터 제2연결부의 VBUS 핀(210)으로 이동가능하게 된다.

즉, 배터리부의 OUT 핀(420)은 단순히 제2연결부의 VBUS 핀(210)과 연결되어 출력되는 것이 아닌 배터리부의 #ON 핀(440)에 의해 출력 또는 출력정지 되는 것이다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참고로 메모리 또는 보조배터리로 작동하기 위한 본 발명의 작동 과정을 설명한다.

본 발명에 따른 오티지 메모리가 내장된 보조배터리는 사용자의 선택에 따라 오티지 메모리 모드(제2연결부(200)를 통해 메모리부(300)와 데이터 교환 가능상태), 유에스비 메모리 모드(제1연결부(100)를 통해 메모리부(300)와 데이터 교환 가능상태) 및 보조배터리 모드(배터리부(400)의 전류를 제2연결부(200)를 통해 출력 가능상태)로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명이 오티지 메모리 모드로 작동될 때 각 구성의 연결관계를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 유에스비 메모리 모드 및 보조배터리 모드로 작동될 때 각 구성의 연결관계를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2에서는 설명 및 작동이 용이하도록 스위치부(900)의 업 또는 다운시 제1스위칭소자(910) 내지 제7스위칭소자(970)가 동시에 업 또는 다운 되도록 하였으며, 본 발명과 동일한 기능 및 효과가 구현된다면 스위치부(900)의 동작상태는 본 발명이 적용되는 상황에 따라 달라질 수 있다.

이하에서는 오티지 모드를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 장치를 오티지 모드로 사용하기 위해서는 제2연결부(200)와 스마트폰에 구비된 마이크로 유에스비(암)를 연결후 스위치부(900)를 이용하여 제1스위칭소자(910) 내지 제7스위칭소자(970)가 업 상태가 되도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모든 스위칭소자가 업 상태가 되면 제2연결부의 VBUS 핀(210), D- 핀(220), D+ 핀(230)이 메모리부의 VBUS 핀(310), D- 핀(320), D+ 핀(330)과 각각 연결되어 제2연결부(200)와 메모리부(300)가 데이터 교환이 가능한 상태가 되며, 제2연결부의 ID 핀(240)은 제5접지라인(750)과 연결되어 스마트폰 스스로는 호스트로 인식하고 본 발명에 따른 장치는 디바이스로 인식하게 된다.

이와 동시에 제1연결부의 D- 핀(120) 및 D+ 핀(130)은 메모리부의 D- 핀(320) 및 D+ 핀(330)과 연결해제 되는데, 제1연결부의 VBUS 핀(110)은 메모리부의 VBUS 핀(310) 및 배터리부의 IN 핀(410)과 항상 연결되어 있다.

제1연결부의 VBUS 핀(110)은 메모리부의 VBUS 핀(310)과 여전히 연결되어 있지만, 제1연결부의 D- 핀(120) 및 D+ 핀(130)과 메모리부의 D- 핀(320) 및 D+ 핀(330)이 연결해제 되어 있기 때문에 제1연결부(100)를 제1유에스비 포트에 연결하여도 유에스비 모드로는 작동하지 않는다.

하지만, 제1연결부의 VBUS 핀(110)과 배터리부의 IN 핀(410)이 연결상태를 유지하기 때문에, 오티지 모드라 할지라도 배터리부(400)는 제1연결부의 VBUS 핀(110)을 통해 항상 충전 가능하다.

이하에서는 유에스비 모드 및 보조배터리 모드를 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 모든 스위칭소자가 다운 상태가 되면 제1연결부의 VBUS 핀(110), D- 핀(120), D+ 핀(130)과 메모리부의 VBUS 핀(310), D- 핀(320), D+ 핀(330)이 각각 연결되어 제1연결부(100)와 메모리부(300)가 데이터 교환이 가능한 상태가 되며, 제2연결부의 VBUS 핀(210)은 배터리부의 OUT 핀(420)과 연결되어 배터리부(400)에 충전된 전류를 출력할 수 있는 상태가 된다.(제2연결부의 VBUS 핀(210), D- 핀(220), D+ 핀(230)과 메모리부의 VBUS 핀(310), D- 핀(320), D+ 핀(330)은 각각 연결해제 되며, 제2연결부의 ID 핀(240)은 제5접지라인(750)과 연결해제 된다.)

이와 함께, 배터리부의 #ON 핀(440)은 제6접지라인(760)과 연결되고, 제2연결부의 D- 핀(220)은 쇼트라인(810)을 매개로 제2연결부의 D+ 핀(230)과 연결되어 전기적으로 쇼트가 발생된다.

배터리부의 #ON 핀(440)은 배터리부의 OUT 핀(420)을 제어하는 것으로, 배터리부의 #ON 핀(440)이 제6접지라인(760)과 연결 또는 연결해제 됨으로써 배터리부의 OUT 핀(420)을 통해 5V의 전류가 출력 또는 출력정지된다.

제2연결부(200)와 연결된 스마트폰이 충전되기 위해서는 충전 가능한 상태로 변경되어야 하는데, 제2연결부의 D- 핀(220)과 D+ 핀(230)을 서로 쇼트시킴으로써 스마트폰은 충전 가능한 상태가 된다.

본 발명에 따른 오티지 메모리가 내장된 보조배터리는 유에스비 모드와 보조배터리 모드가 동시에 작동된다. 즉, 모든 스위칭소자를 다운 상태로 변경한 후 제1연결부(100)를 제1유에스비 포트에 연결하면 일반적인 유에스비 메모리로 사용할 수 있으며, 제2연결부(200)를 마이크로 유에스비(암)에 연결하면 보조배터리로 사용할 수 있는 것이다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 제1연결부 200 : 제2연결부
300 : 메모리부 400 : 배터리부
900 : 스위치부

Claims (8)

1. 데이터가 저장되는 메모리부;
   상기 메모리부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 컴퓨터에 구비된 제1유에스비 포트에 연결되어 상기 메모리부와 데이터 교환이 이루어지는 제1연결부;
   상기 메모리부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 휴대용 기기에 구비된 제2유에스비 포트에 연결되어 상기 메모리부와 데이터 교환이 이루어지는 제2연결부;
   상기 제1연결부 및 제2연결부와 전기적으로 연결/연결해제 되며, 상기 제1연결부를 통해 충전되고 상기 제2연결부를 통해 출력되는 배터리부; 및
   상기 제1연결부, 제2연결부, 메모리부 및 배터리부 사이의 전기적 연결관계를 조절하여 상기 제2연결부가 상기 메모리부 및 배터리부와 동시에 연결되는 것을 차단하는 스위치부를 포함하고,
   상기 스위치부는, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부가 전기적으로 연결되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1연결부 및 메모리부는, VBUS, D-, D+, GND 핀을 포함하고,
   상기 제2연결부는, VBUS, D-, D+, ID, GND 핀을 포함하며,
   상기 배터리부는, IN, GND, OUT, #ON 핀을 포함하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1연결부의 VBUS 핀으로부터 상기 메모리부의 VBUS 핀 측으로 전류가 일방향으로 흐르도록 상기 제1연결부의 VBUS 핀과 상기 메모리부의 VBUS 핀 사이에 구비되는 다이오드를 더 포함하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 스위치부는, 상기 제1연결부의 D-, D+ 핀과 상기 메모리부의 D-, D+ 핀을 각각 연결하는 제1스위칭소자 및 제2스위칭소자와, 상기 제2연결부의 D-, D+ 핀과 상기 메모리부의 D-, D+ 핀을 각각 연결하는 제3스위칭소자 및 제4스위칭소자를 포함하고,
   상기 메모리부의 D-, D+ 핀은 상기 제1연결부 또는 상기 제2연결부 중 어느 하나의 D-, D+ 핀과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 스위치부는, 상기 메모리부의 IN 핀 또는 배터리부의 OUT 핀 중 어느 하나를 상기 제2연결부의 VBUS 핀과 연결시키는 제5스위칭소자를 더 포함하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제2연결부의 VBUS 핀과 상기 배터리부의 OUT 핀의 연결시 상기 제2연결부의 D- 핀과 D+ 핀이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2연결부는, 마이크로 유에스비로 구비되는 것을 특징으로 하는, 오티지 메모리가 내장된 보조배터리.

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