KR101805468B1 - Usb charging apparatus of vehicle for charging smart device connected in vehicle with high speed and method thereof - Google Patents

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KR101805468B1 KR1020170053129A KR20170053129A KR101805468B1 KR 101805468 B1 KR101805468 B1 KR 101805468B1 KR 1020170053129 A KR1020170053129 A KR 1020170053129A KR 20170053129 A KR20170053129 A KR 20170053129A KR 101805468 B1 KR101805468 B1 KR 101805468B1
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소영길
문지현
유은곤
김재철
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모트렉스(주)
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Abstract

The present invention relates to a device to charge USB of a vehicle for actively switching the data communication and high speed charging of a smart device installed in a vehicle. The device includes: regulator converting a voltage of battery power of a vehicle, supplied through a smart adaptor, into a preset voltage of a USB bus to supply operational power to a USB power terminal of the smart device; a USB switch including a first data terminal connected with a USB data terminal of the smart device, a second-1 data terminal connected with the USB data terminal of the smart adaptor, and a second-2 data terminal connected with a high speed charging circuit part matched with the smart device, and connecting the first data terminal with the second-1 data terminal or second-2 data terminal in response to a predetermined control signal; and a control part connecting the first data terminal of the USB switch with the second-1 data terminal if the vehicle is driven, and connecting the first data terminal with the second-2 data terminal if the vehicle is not driven.

Description

자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치 및 그 방법{USB CHARGING APPARATUS OF VEHICLE FOR CHARGING SMART DEVICE CONNECTED IN VEHICLE WITH HIGH SPEED AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a USB charging device and a method of charging a USB device for actively switching a data communication between a high-

본 발명은 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스마트 디바이스의 유에스비 통신 데이터와 자동차의 캔 통신 데이터를 상호 변환하여 전송함으로써 스마트 디바이스와 자동차 사이의 통신이 이루어지도록 하는 스마트 어댑터를 통해 공급되는 자동차의 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 스마트 어댑터를 통해 공급되는 자동차의 ACC 전원을 분석하여 자동차가 운행하는 조건이면, 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 스마트 어댑터의 유에스비 데이터 단자에 연결하여 데이터 통신 모드로 동작하도록 하며, 자동차가 운행하는 조건이 아니면, 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하도록 하는 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a USB charging device and a method thereof for actively switching a smart device mounted on a vehicle and actively switching data communication, To convert the voltage of the battery power of the automobile supplied through the smart adapter to enable communication between the smart device and the automobile to be converted into the preset USB bus voltage to supply the operating power to the USB power terminal of the smart device , Analyzing the ACC power source of the vehicle supplied through the smart adapter, the USB data terminal of the smart device is connected to the USB data terminal of the smart adapter to operate in the data communication mode, Speed charging of a smart device mounted in an automobile that connects the USB data terminal of the smart device to the high-speed charging circuit portion to operate in the high-speed charging mode, and a USB charging device of the car for actively switching data communication And a method thereof.

일반적으로 자동차의 인포테인먼트 시스템은 자동차에 IT 기술을 접목한 것으로, 자동차 내에서 정보 및 엔터테인먼트 기능을 구현하는 시스템을 일컫는다.In general, an automobile infotainment system refers to a system that integrates IT with automobiles and implements information and entertainment functions within the automobile.

이러한 자동차의 인포테인먼트 시스템은 음악 및 동영상의 재생과 인터넷 환경을 구현하며 네비게이션 등의 응용프로그램의 활용을 위한 플랫폼이 탑재되는 것으로 스마트 디바이스와 유사한 점이 있다.Such an automobile infotainment system is similar to a smart device in that it is equipped with a platform for music and video playback, an internet environment, and application programs such as navigation.

하지만, 자동차의 인포테인먼트 시스템은 스마트 디바이스와는 달리 휴대성이 떨어지며 사용되는 환경의 특수성으로 인해서, 소프트웨어 개발의 시간도 스마트 디바이스의 어플리케이션 개발 기간보다는 길고 라이프사이클이 길어서 최신의 스마트 디바이스에 비해 기능과 성능이 떨어지며, 그에 따라, 자동차의 인포테인먼트 시스템은 환경의 변화나 트렌드에 따라 급변하는 다양한 사용자의 요구를 충족시키기에는 어플리케이션의 개발 환경이 여의치 않다.However, the automobile infotainment system is not portable and unlike the smart device, the time of the software development is longer than the application development period of the smart device due to the specificity of the used environment and the life cycle is longer than that of the smart device, The automobile infotainment system is not suitable for the development environment of the application to meet the needs of various users who are rapidly changing according to the environment change or trend.

따라서, 최근에는 스마트 디바이스를 자동차의 대쉬보드에 탈부착 가능하도록 하며, 대쉬보드에 장착된 스마트 디바이스를 이용하여 인포테인먼트 시스템을 구현하고 있는 추세이다.Accordingly, in recent years, smart devices have been mounted on automobile dashboards, and infotainment systems have been implemented using smart devices mounted on dashboards.

그리고, 자동차에 장착되는 스마트 디바이스는 일반적으로 유에스비(USB: Universal Serial Bus)를 통해 자동차에 연결되고 있으며, 자동차의 운행 중 유에스비 전원에 의해 동작하며 유에스비 전원을 이용하여 내장된 배터리를 충전하게 된다.In addition, a smart device mounted on a car is generally connected to an automobile through a USB (Universal Serial Bus), and is operated by a USB power source while the vehicle is in operation and charges the built-in battery using a USB power source.

하지만, 스마트 디바이스를 자동차의 인포테인먼트 시스템에 이용할 경우 각종 어플리케이션을 구동함으로써 유에스비를 통한 전원 공급 및 배터리 충전량 보다 소비하는 전원량이 크게 되며, 그에 따라 스마트 디바이스의 배터리가 방전됨으로써 스마트 디바이스의 사용 시간이 단축될 뿐만 아니라, 심할 경우 자동차의 운행 중 스마트 디바이스가 꺼지는 현상이 발생할 수도 있다.However, when the smart device is used in the infotainment system of the automobile, the amount of power consumed by the USB device is larger than that of the power supply through the USB bus by driving various applications, thereby discharging the battery of the smart device, In addition, the smart device may be turned off during operation of the vehicle.

특히, 자동차의 운행 중 스마트 디바이스의 동작이 중단되면 운전자는 자동차의 인포테인먼트 시스템을 이용하지 못하므로 자동차의 운행 편의성이 감소할 뿐만 아니라 안전 사고 등을 유발할 가능성도 증가하게 된다.In particular, if the operation of the smart device is interrupted during the operation of the vehicle, the driver can not use the infotainment system of the automobile, so the convenience of operation of the automobile decreases and the possibility of causing a safety accident also increases.

본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims at solving all of the above problems.

본 발명은 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 하는 자동차의 유에스비 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for charging a USB device of an automobile which can stably supply power of a smart device mounted in a car.

또한, 본 발명은 자동차가 운행 조건이 아닐 경우 자동차에 장착되는 스마트 디바이스를 자동차의 배터리 전원으로 고속으로 충전할 수 있도록 함으로써 자동차의 운행 중 스마트 디바이스의 방전을 방지할 수 있도록 하는 유에스비 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.The present invention also relates to a USB charging device and method for preventing a discharge of a smart device during operation of a vehicle by allowing a smart device mounted on a car to be charged at a high speed with a battery power of an automobile, The present invention provides another object.

또한, 본 발명의 자동차의 배터리 전원 상태에 대응하여 스마트 디바이스 고속 충전을 수행함으로써 과도한 자동차의 배터리 전원 소모를 방지할 수 있도록 하는 유에스비 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a USB charging device and method that can prevent battery power consumption of an automobile by performing quick charging of a smart device in response to a battery power state of an automobile of the present invention.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.In order to accomplish the objects of the present invention as described above and achieve the characteristic effects of the present invention described below, the characteristic structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치에 있어서, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 통신 데이터와 상기 자동차의 캔 통신 데이터를 상호 변환하여 전송함으로써 상기 스마트 디바이스와 상기 자동차 사이의 통신이 이루어지도록 하는 스마트 어댑터를 통해 공급되는 자동차의 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하는 레귤레이터; 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제1 데이터 단자, 상기 스마트 어댑터의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제2-1 데이터 단자, 및 상기 스마트 디바이스에 대응하는 고속 충전 회로부에 연결되는 제2-2 데이터 단자를 포함하며, 소정의 제어 신호에 대응하여 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자 또는 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되는 유에스비 스위치; 및 상기 자동차가 운행하는 조건일 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자에 연결되도록 하며, 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닐 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되도록 상기 유에스비 스위치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 자동차의 유에스비 충전 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for charging a USB device of an automobile for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted in an automobile, the USB device comprising: Converts the voltage of the battery power of the automobile supplied through the smart adapter to enable communication between the smart device and the automobile, converts the voltage of the battery power of the automobile supplied to the USB bus voltage of the smart device into the preset USB bus voltage, A regulator for supplying the regulator; A first data terminal connected to a USB data terminal of the smart device, a second data terminal connected to a USB data terminal of the smart adapter, and a second data terminal connected to a fast charging circuit portion corresponding to the smart device, A USB switch having a first data terminal connected to the second data terminal or the second data terminal, corresponding to a predetermined control signal; And the first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal when the vehicle is in a running condition, and when the vehicle is not in a traveling condition, the first data of the USB switch A second terminal connected to the second data terminal; The present invention provides a USB charging apparatus for an automobile.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 방법에 있어서, (a) 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 통신 데이터와 상기 자동차의 캔 통신 데이터를 상호 변환하여 전송함으로써 상기 스마트 디바이스와 상기 자동차 사이의 통신이 이루어지도록 하는 스마트 어댑터를 통해 공급되는 자동차의 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 상기 스마트 어댑터를 통해 공급되는 상기 자동차의 ACC 전원을 분석하여 상기 자동차가 운행하는 조건인지를 판단하는 단계; 및 (b) (i) 상기 자동차가 운행하는 조건이면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 상기 스마트 어댑터의 유에스비 데이터 단자에 연결하여 데이터 통신 모드로 동작하도록 하며, (ii) 상기 자동차가 운행하는 조건이 아니면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하도록 하는 단계; 를 포함하는 자동차의 유에스비 충전 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of charging a USB device of an automobile for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted on a vehicle, the method comprising the steps of: (a) And a smart adapter for communicating between the smart device and the automobile to convert the voltage of the battery power of the automobile supplied through the smart adapter into a predetermined USB bus voltage, Analyzing an ACC power source of the automobile supplied through the smart adapter to determine whether the vehicle is in a traveling condition; And (b) (i) if the vehicle is in a running condition, the USB charging device connects the USB data terminal of the smart device to the USB data terminal of the smart adapter to operate in a data communication mode, (ii) Connecting the USB data terminal of the smart device to the high-speed charging circuit to operate in a fast-charge mode if the vehicle is not in a traveling condition; The method comprising:

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치에 있어서, 자동차의 배터리로부터 공급되는 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하는 레귤레이터; 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제1 데이터 단자, 상기 자동차의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제2-1 데이터 단자, 및 상기 스마트 디바이스에 대응하는 고속 충전 회로부에 연결되는 제2-2 데이터 단자를 포함하며, 소정의 제어 신호에 대응하여 상기 제1 데이터 단자를 상기 제2-1 데이터 단자 또는 상기 제2-2 데이터 단자에 연결하는 유에스비 스위치; 및 상기 자동차가 운행하는 조건일 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자에 연결되도록 하며, 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닐 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되도록 상기 유에스비 스위치를 제어하는 제어부; 를 포함하는 자동차의 유에스비 충전 장치가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a USB charging device of an automobile for actively switching a high-speed charging and data communication of a smart device mounted on a vehicle, the voltage of a power source supplied from a battery of an automobile is set to a predetermined USB bus voltage To supply the operating power to the USB power terminal of the smart device; A first data terminal connected to a USB data terminal of the smart device, a second data terminal connected to a USB data terminal of the automobile, and a second data terminal connected to a fast charging circuit portion corresponding to the smart device, A USB switch for connecting the first data terminal to the second-1 data terminal or the second-2 data terminal in response to a predetermined control signal; And the first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal when the vehicle is in a running condition, and when the vehicle is not in a traveling condition, the first data of the USB switch A second terminal connected to the second data terminal; The present invention provides a USB charging apparatus for an automobile.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 방법에 있어서, (a) 유에스비 충전 장치가, 상기 자동차의 배터리로부터 공급되는 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 상기 자동차로부터 공급되는 상기 자동차의 ACC 전원을 분석하여 상기 자동차가 운행하는 조건인지를 판단하는 단계; 및 (b) (i) 상기 자동차가 운행하는 조건이면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 자동차의 유에스비 데이터 단자에 연결하여 데이터 통신 모드로 동작하도록 하며, (ii) 상기 자동차가 운행하는 조건이 아니면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하도록 하는 단계; 를 포함하는 자동차의 유에스비 충전 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of charging a USB device of an automobile for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted on a vehicle, the method comprising the steps of: (a) Converts the voltage of the battery power to a predetermined USB bus voltage, supplies operating power to the USB power terminal of the smart device, analyzes ACC power of the automobile supplied from the automobile, and determines whether the vehicle is in a running condition step; And (b) (i) if the vehicle is in a running condition, the USB charging device connects the USB data terminal of the smart device to the USB data terminal of the vehicle to operate in a data communication mode, (ii) Charging the USB data terminal of the smart device to the high-speed charging circuit unit to operate in the fast charging mode; The method comprising:

본 발명은 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 전원을 안정적으로 공급할 수 있으므로 자동차의 운행 중 스마트 디바이스의 방전에 의한 동작 중단 등을 방지할 수 있어 사용자의 운행 편의성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.The present invention can stably supply the power of the smart device mounted on the vehicle, so that it is possible to prevent the operation stop due to the discharge of the smart device during the operation of the vehicle, thereby improving the operational convenience and stability of the user.

또한, 본 발명은 자동차가 운행 조건이 아닐 경우 자동차에 장착되는 스마트 디바이스를 자동차의 배터리 전원으로 고속으로 충전함으로써 자동차의 운행 중 스마트 디바이스의 동작에 필요한 전원을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, when the automobile is not in a driving condition, the smart device mounted on the automobile is charged at high speed by the battery power of the automobile, so that the power required for the operation of the smart device can be stably maintained during the operation of the automobile.

또한, 본 발명의 자동차의 배터리 전원 상태에 대응하여 스마트 디바이스 고속 충전을 수행함으로써 과도한 자동차의 배터리 전원의 소모에 의해 자동차가 운행하지 못하는 문제점을 방지할 수 있게 된다.In addition, by performing the smart device fast charging in response to the battery power state of the automobile according to the present invention, it is possible to prevent a problem that the automobile can not be operated due to excessive battery power consumption.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치에 있어서 스마트 디바이스가 자동차에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치에 있어서 유에스비 스위치의 동작 모드를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a state in which a smart device is mounted on a vehicle in a USB charging device of an automobile for actively switching the data communication and fast charging of the smart device mounted on the car according to an embodiment of the present invention ,
FIG. 2 is a schematic diagram of a USB charging device of a vehicle for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted in an automobile according to an embodiment of the present invention,
3 schematically illustrates the operation mode of the USB switch in the USB charging device of the automobile for actively switching the data communication and fast charging of the smart device mounted on the vehicle according to the embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a schematic diagram of a USB charging device of an automobile for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted in a car according to another embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 스마트 디바이스(10)는 자동차의 대쉬보드에 탈부착이 가능하며, 자동차의 대쉬보드에 장착되어 자동차의 인포테인먼트 시스템을 구현할 수 있다.First, referring to FIG. 1, the smart device 10 can be attached to and detached from a dashboard of an automobile, and can be mounted on a dashboard of a car to implement an infotainment system of a car.

이때, 스마트 디바이스(10)는 태블릿, 스마트폰, 스마트 패드, PDA 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 프로세서에 의해 소정의 컴퓨팅 연산을 수행하고 사용자에게 자동차의 인포테인먼트 시스템을 위한 다양한 정보를 제공하며, 유에스비를 통해 데이터 통신이 가능한 모든 단말을 포함할 수 있다.At this time, the smart device 10 may include a tablet, a smart phone, a smart pad, a PDA, and the like, but it is not limited thereto. The smart device 10 may perform a predetermined computing operation by the processor and provide various information for the infotainment system And may include all terminals capable of data communication through the USB bus.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치를 개략적으로 도시한 것으로, 도 2를 참조하면, 유에스비 충전 장치(100)는 레귤레이터(110), 유에스비 스위치(120), 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a schematic view of a USB charging device of an automobile for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, The charging apparatus 100 may include a regulator 110, a USB switch 120, and a control unit 140.

레귤레이터(110)는 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차의 배터리 전원(B+)의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압(Vbus)으로 변환하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하여 줄 수 있다.The regulator 110 converts the voltage of the battery power source B + of the automobile supplied through the smart adapter 20 into a predetermined USB bus voltage Vbus and supplies the operating power to the USB power terminal of the smart device 10 You can give.

이때, 스마트 어댑터(20)는 스마트 디바이스(10)와 자동차(30) 사이의 통신 인터페이스를 제공하는 것으로, 스마트 디바이스(10)로부터 수신되는 유에스비 통신 데이터를 자동차(30)와의 통신을 위한 캔(CAN: Controller Area Network) 통신 데이터로 변환하여 자동차(30)로 송신하여 주며, 자동차(30)로부터 수신되는 캔 통신 데이터를 유에스비 통신 데이터로 변환하여 스마트 디바이스(10)로 송신하여 줄 수 있다. 즉, 스마트 어댑터(20)는 스마트 디바이스(10)의 유에스비 통신 데이터와 자동차(30)의 캔 통신 데이터를 상호 변환하여 전송함으로써 스마트 디바이스(10)와 자동차(30) 사이의 통신이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 통해, 스마트 디바이스(10)는 자동차(30)의 인포테인먼트 시스템을 구현하기 위하여 자동차(30)에 설치된 라디오, 오디오, 블루투스, 후방 카메라, 블랙박스, 멀티캠, 스피커, 경광등, 센서 등의 정보를 수신하여 사용자가 알 수 있도록 표시하여 주거나 수신된 정보에 대응하는 어플리케이션을 구동할 수 있으며, 인포테인먼트를 위한 정보를 자동차(30)로 송신하여 자동차(30)에 설치된 장치들이 동작하도록 지원할 수 있다.The smart adapter 20 provides a communication interface between the smart device 10 and the vehicle 30 and transmits the USB communication data received from the smart device 10 to the CAN 30 : Controller Area Network) communication data and transmits it to the automobile 30. The CAN communication data received from the automobile 30 can be converted into the USB communication data and transmitted to the smart device 10. That is to say, the smart adapter 20 can convert the USB communication data of the smart device 10 and the can communication data of the automobile 30 to transmit the communication between the smart device 10 and the automobile 30 have. The smart device 10 receives information such as radio, audio, Bluetooth, rear camera, black box, multicam, speaker, warning lamp, sensor, etc. installed in the vehicle 30 to implement the infotainment system of the automobile 30 So that the user can know the information or drive the application corresponding to the received information and transmit information for infotainment to the automobile 30 to support the devices installed in the automobile 30 to operate.

다음으로, 유에스비 스위치(120)는 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)에 연결되는 제1 데이터 단자(DP121, DM121), 스마트 어댑터(20)의 유에스비 데이터 단자(DP20, DM20)에 연결되는 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122), 및 스마트 디바이스(10)에 대응하는 고속 충전 회로부(130)에 연결되는 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)을 포함할 수 있으며, 소정의 제어 신호에 대응하여 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122) 또는 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 연결될 수 있다.Next, the USB switch 120 is connected to the first data terminals DP121 and DM121 connected to the USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10, the USB data terminals DP20 and DM20 of the smart adapter 20, 2-2 data terminals DP122 and DM122 connected to the smart device 10 and a 2-2 data terminal DP123 and DM123 connected to the fast charging circuit 130 corresponding to the smart device 10, The first data terminals DP121 and DM121 may be connected to the second data terminals DP122 and DM122 or the second data terminals DP123 and DM123 in response to a predetermined control signal.

이때, 고속 충전 회로부(130)는 레귤레이터(110)로부터 공급되는 전원의 전압을 분배하며, 분배된 전압이 유에스비 스위치(120)의 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 공급되도록 할 수 있다. 그리고, 고속 충전 회로부(130)는 저항(R131)과 저항(R132)가 직렬 접속될 수 있으며, 저항(R131)과 저항(R132)이 접속되는 접점에 유에스비 스위치(120)의 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)가 단락되어 결합될 수 있다.At this time, the fast charging circuit unit 130 may distribute the voltage of the power source supplied from the regulator 110 and supply the divided voltage to the second -2 data terminals DP123 and DM123 of the USB switch 120 . The high-speed charging circuit unit 130 may include a resistor R131 and a resistor R132 connected in series, and the second-2 data of the USB switch 120 is connected to a contact to which the resistor R131 and the resistor R132 are connected. The terminals DP123 and DM123 can be short-circuited and coupled.

다음으로, 제어부(140)는 자동차(30)가 운행하는 조건일 경우에는 유에스비 스위치(120)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122)에 연결되도록 하며, 자동차(30)가 운행하는 조건이 아닐 경우에는 유에스비 스위치(120)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 연결되도록 유에스비 스위치(120)를 제어할 수 있다.Next, the control unit 140 causes the first data terminals DP121 and DM121 of the USB switch 120 to be connected to the second data terminals DP122 and DM122 when the vehicle 30 is operating, And controls the USB switch 120 so that the first data terminals DP121 and DM121 of the USB switch 120 are connected to the second data terminals DP123 and DM123 when the vehicle 30 is not in operation, can do.

즉, 제어부(140)는 스마트 어댑터(20)를 통해 자동차(30)로부터의 ACC 전원이 공급되면 자동차(30)가 운행하는 조건으로 판단하고, 유에스비 스위치(120)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122)에 연결되도록 하여 유에스비 스위치(120)가 데이터 통신 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.That is, when the ACC power is supplied from the automobile 30 through the smart adapter 20, the control unit 140 determines that the vehicle 30 is in operation, and the first data terminals DP121, DM121 may be connected to the second data terminals DP122 and DM122 to control the USB switch 120 to operate in the data communication mode.

그리고, 제어부(140)는 스마트 어댑터(20)를 통해 자동차(30)로부터의 ACC 전원이 공급되지 않으면 자동차(30)가 운행하는 조건이 아닌 것으로 판단하고, 유에스비 스위치(120)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 연결되도록 하여 유에스비 스위치(120)가 고속 충전 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.If the ACC power is not supplied from the vehicle 30 through the smart adapter 20, the control unit 140 determines that the vehicle 30 is not in a traveling condition, (DP121, DM121) may be connected to the second -2 data terminals (DP123, DM123) to control the USB switch 120 to operate in the fast charge mode.

또한, 제어부(140)는 유에스비 스위치(120)가 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서, 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압이 기설정된 전압값 이하이면, 유에스비 스위치(120)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 유에스비 스위치(120)의 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122) 및 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)로부터 단선되도록 하여 유에스비 스위치(120)가 대기 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 이를 통해 자동차(30)가 운행하지 않을 경우 스마트 디바이스(10)를 충전하는 상태에서 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압이 낮아지면 스마트 디바이스(10)의 고속 충전을 중단함으로써 자동차(30)의 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있게 된다.If the voltage of the battery power source B + of the automobile 30 supplied through the smart adapter 20 is less than or equal to a predetermined voltage value in a state in which the USB switch 120 operates in the fast charge mode, , The first data terminals DP121 and DM121 of the USB switch 120 are disconnected from the second data terminals DP122 and DM122 and the second data terminals DP123 and DM123 of the USB switch 120 It is possible to control the USB switch 120 to operate in the standby mode. If the voltage of the battery power source B + of the automobile 30 becomes low in a state of charging the smart device 10 when the automobile 30 is not operated, the high speed charging of the smart device 10 is stopped, Can be prevented from being discharged.

이와는 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 유에스비 충전 장치(100)는 자동차(30)의 배터리로부터 공급되는 전원(B+)의 전압을 검출하는 배터리 전압 검출부를 더 포함할 있으며, 이때, 제어부(140)는 전압 검출부와의 통신을 통해 자동차(30)의 배터리 전압에 대한 정보를 획득할 수 있다.Alternatively, the USB charging apparatus 100 of the automobile according to the embodiment of the present invention may further include a battery voltage detecting unit for detecting a voltage of the power supply B + supplied from the battery of the automobile 30. In this case, The controller 140 can acquire information on the battery voltage of the automobile 30 through communication with the voltage detector.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 유에스비 충전 장치(100)는 레귤레이터(110)를 이용하여 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압이 기설정된 전압값 이하일 경우, 스마트 디바이스(10)의 유에스비 전원 단자(Vbus)로 동작 전원을 공급하는 것을 중단함으로써 자동차의 배터리가 과방전되는 것을 방지할 수 있다.The USB charging apparatus 100 of the automobile according to the embodiment of the present invention may be configured such that the voltage of the battery power B + of the automobile 30 supplied through the smart adapter 20 is preset It is possible to prevent the battery of the vehicle from being overdischarged by stopping supply of operating power to the USB power terminal (Vbus) of the smart device (10).

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 유에스비 충전 장치(100)를 이용하여 자동차에 장착된 스마트 디바이스를 충전하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of charging a smart device mounted on a vehicle using the USB charging device 100 of an automobile according to an embodiment of the present invention will now be described.

먼저, 적어도 운전자를 포함하는 사용자가 스마트 디바이스(10)를 자동차(30)의 인포테인먼트 시스템으로 이용하기 위하여 대쉬보드의 유에스비 커넥터에 스마트 디바이스(10)를 접속하면, 유에스비 충전 장치(100)가, 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압(Vbus)으로 변환하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 ACC 전원을 분석하여 자동차(30)가 운행하는 조건인지를 판단한다.First, when a user including at least a driver connects the smart device 10 to the USB connector of the dashboard in order to use the smart device 10 as an infotainment system of the automobile 30, Converts the voltage of the battery power B + of the automobile 30 supplied through the adapter 20 to a predetermined USB bus voltage Vbus to supply the operating power to the USB power terminal of the smart device 10, The ACC power of the automobile 30 supplied through the controller 20 is analyzed to determine whether or not the vehicle 30 is in a running condition.

즉, 대쉬보드의 유에스비 커넥터에 스마트 디바이스(10)가 접속되면, 유에스비 충전 장치(100)의 레귤레이터(110)는 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압(Vbus)으로 변환하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하여 준다. 그리고, 유에스비 충전 장치(100)의 제어부(140)는 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 ACC 전원을 분석하여 자동차(30)가 운행하는 조건인지를 판단한다.That is, when the smart device 10 is connected to the USB connector of the dashboard, the regulator 110 of the USB charging device 100 detects the voltage of the battery power B + of the automobile 30 supplied through the smart adapter 20 To a predetermined USB bus voltage (Vbus) to supply operating power to the USB power terminal of the smart device (10). The control unit 140 of the USB charging apparatus 100 analyzes the ACC power of the vehicle 30 supplied through the smart adapter 20 to determine whether the vehicle 30 is in a traveling condition.

그리고, 사용자가 자동차(30)를 운행하기 위하여 시동키를 통해 ACC 전원을 인가하면, 유에스비 충전 장치(100)의 제어부(140)는 자동차(30)가 운행하는 조건으로 판단하며, 그에 따라 유에스비 스위치(130)가 데이터 통신 모드로 동작하도록 제어하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)가 스마트 어댑터(20)의 유에스비 데이터 단자(DP20, DM20)에 연결되도록 한다. 일 예로, 제어부(140)는 유에스비 스위치(130)를 제어하여 유에스비 스위치(130)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122)에 연결되도록 한다.When the user applies the ACC power through the ignition key to operate the vehicle 30, the control unit 140 of the USB charging device 100 determines that the vehicle 30 is operating, The USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 are connected to the USB data terminals DP20 and DM20 of the smart adapter 20 by controlling the controller 130 to operate in the data communication mode. For example, the control unit 140 controls the USB switch 130 to connect the first data terminals DP121 and DM121 of the USB switch 130 to the second data terminals DP122 and DM122.

이와 같은 상태에서, 스마트 디바이스(10)는 스마트 어댑터(20)를 통한 자동차(30)와의 통신을 통해 자동차(30)의 인포테인먼트 시스템을 구현하게 된다. 그리고, 스마트 디바이스(10)는 일반적인 유에스비 충전에 의해 저속 충전 동작이 이루어진다.In this state, the smart device 10 implements the infotainment system of the automobile 30 through communication with the automobile 30 through the smart adapter 20. [ Then, the smart device 10 performs a low-speed charging operation by charging the normal USB.

이후, 사용자가 자동차(30)의 운행을 종료하기 위하여 시동키를 오프함으로써 인가되는 ACC 전원이 차단되면, 유에스비 충전 장치(100)의 제어부(140)는 자동차(30)가 운행하는 조건이 아닌 것으로 판단하며, 그에 따라 유에스비 스위치(130)가 고속 충전 모드로 동작하도록 제어하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)가 고속 충전 회로부(130)에 연결되도록 한다. 일 예로, 제어부(140)는 유에스비 스위치(130)를 제어하여 유에스비 스위치(130)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 연결되도록 한다.Thereafter, if the ACC power applied by turning off the ignition key to terminate the operation of the vehicle 30 is interrupted by the user, the control unit 140 of the USB charging apparatus 100 is not in a condition for the vehicle 30 to operate And controls the USB switch 130 to operate in the fast charge mode so that the USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 are connected to the fast charge circuit section 130. [ For example, the control unit 140 controls the USB switch 130 to connect the first data terminals DP121 and DM121 of the USB switch 130 to the second data terminals DP123 and DM123.

그러면, 자동차의 운행 종료 이후 자동차에 장착된 상태를 유지하는 스마트 디바이스(10)는 자동차의 배터리(B+)에 의해 고속 충전이 이루어지게 된다.Then, the smart device 10, which maintains the state of being mounted on the automobile after the end of the operation of the automobile, is quickly charged by the battery B + of the automobile.

하지만, 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자를 고속 충전 회로부(130)에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서, 스마트 어댑터(20)를 통해 공급되는 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압이 기설정된 전압값 이하가 되면, 유에스비 충전 장치(100)는, 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)를 스마트 어댑터(20)의 유에스비 데이터 단자(DP20, DM20) 및 고속 충전 회로부(310)에 연결되지 않도록 하여 대기 모드로 동작하도록 하여, 자동차(30) 배터리의 과방전을 방지한다.However, when the USB data terminal of the smart device 10 is connected to the high-speed charging circuit unit 130 to operate in the fast charging mode, the battery power B + of the automobile 30 supplied through the smart adapter 20 The USB charging device 100 transfers the USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 to the USB data terminals DP20 and DM20 of the smart adapter 20 and the USB data terminals DP20 and DM20 of the smart adapter 20, The battery 30 is prevented from being connected to the circuit unit 310 to operate in the standby mode, thereby preventing over discharge of the battery of the vehicle 30.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스(10)의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위하여, 자동차의 유에스비 충전 장치(100)는 도 4에서와 같이, 자동차의 배터리 전원 상태와 ACC 전원 상태에 대응하여 데이터 통신 모드, 고속 충전 모드, 대기 모드로 제어함으로써 스마트 디바이스(10)에 안정적인 전원 공급이 이루어지도록 함과 동시에 자동차 배터리의 과방전을 방지할 수 있게 된다.That is, in order to actively switch the high-speed charging and the data communication of the smart device 10 mounted in the vehicle according to the embodiment of the present invention, the USB charging device 100 of the automobile, as shown in FIG. 4, By controlling the data communication mode, the fast charging mode, and the standby mode in accordance with the power supply state and the ACC power supply state, stable power supply to the smart device 10 can be ensured and overdischarge of the automotive battery can be prevented.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 4 is a schematic diagram of a USB charging device of an automobile for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted in a car according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차의 유에스비 충전 장치(100)는 자동차(10)의 배터리로부터 공급되는 전원의 전압(B+)을 기설정된 유에스비 버스 전압(Vbus)으로 변환하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하는 레귤레이터; 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)에 연결되는 제1 데이터 단자(DP121, DM121), 자동차(30)의 유에스비 데이터 단자(DP30, DM30)에 연결되는 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122), 및 스마트 디바이스(10)에 대응하는 고속 충전 회로부(130)에 연결되는 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)를 포함하며, 소정의 제어 신호에 대응하여 제1 데이터 단자(DP121, DM121)를 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122) 또는 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 연결하는 유에스비 스위치(130), 및 자동차(30)가 운행하는 조건일 경우에는 유에스비 스위치(130)의 제1 데이터 단자(DP21, DM21)가 제2-1 데이터 단자(DP122, DM122)에 연결되도록 하며, 자동차(30)가 운행하는 조건이 아닐 경우에는 유에스비 스위치(130)의 제1 데이터 단자(DP121, DM121)가 제2-2 데이터 단자(DP123, DM123)에 연결되도록 유에스비 스위치(130)를 제어하는 제어부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a USB charging apparatus 100 for an automobile according to another embodiment of the present invention converts a voltage (B +) of a power source supplied from a battery of a car 10 into a preset US bus voltage Vbus A regulator for supplying operating power to the USB power terminal of the smart device (10); First data terminals DP121 and DM121 connected to the USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 and second data terminals DP30 and DM30 connected to the USB data terminals DP30 and DM30 of the vehicle 30 And a second 2 data terminal (DP123, DM123) connected to the high-speed charging circuit unit 130 corresponding to the smart device 10. The first and second data terminals DP123 and DM123 correspond to the predetermined control signal, A USB switch 130 for connecting the first and second data terminals DP121 and DM121 to the second-1 data terminals DP122 and DM122 or the second-2 data terminals DP123 and DM123, The first data terminals DP21 and DM21 of the switch 130 are connected to the second data terminals DP122 and DM122 and when the condition is not the condition that the vehicle 30 is operating, 1 data terminals DP121 and DM121 are connected to the second -2 data terminals DP123 and DM123, And a control unit 140 for controlling the control unit 140.

그리고, 도 4의 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하는 방법은, 자동차의 배터리로부터 공급되는 배터리 전원(B+)의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압(Vbus)으로 변환하여 스마트 디바이스(10)의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 자동차(30)로부터 공급되는 자동차의 ACC 전원을 분석하여 자동차(30)가 운행하는 조건인지를 판단한다. 그리고, 자동차(30)가 운행하는 조건이면, 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)를 자동차(30)의 유에스비 데이터 단자(DP30, DM30)에 연결하여 데이터 통신 모드로 동작하도록 하며, 자동차(30)가 운행하는 조건이 아니면, 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)를 고속 충전 회로부(130)에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하도록 한다. 또한, 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서, 자동차(30)의 배터리 전원(B+)의 전압이 기설정된 전압값 이하이면, 스마트 디바이스(10)의 유에스비 데이터 단자(DP10, DM10)를 자동차(10)의 유에스비 데이터 단자(DP30, DM30) 및 고속 충전 회로부(130)에 연결되지 않도록 하여 대기 모드로 동작하도록 한다.4, a method for actively switching between high-speed charging and data communication of a smart device mounted on a vehicle according to another embodiment of the present invention includes switching a voltage of a battery power source B + Bus voltage Vbus to supply operating power to the USB power terminal of the smart device 10 and analyzes the ACC power source of the automobile supplied from the automobile 30 to determine whether or not the vehicle 30 is in a traveling condition . When the vehicle 30 is operating, the USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 are connected to the USB data terminals DP30 and DM30 of the vehicle 30 to operate in the data communication mode , The USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 are connected to the fast charging circuit unit 130 so as to operate in the fast charging mode. If the voltage of the battery power source B + of the automobile 30 is less than the preset voltage value in the state of operating in the fast charge mode, the USB data terminals DP10 and DM10 of the smart device 10 are connected to the vehicle 10, And is not connected to the USB data terminals DP30 and DM30 and the high-speed charging circuit unit 130 in the standby mode.

도 4에 따른 본 발명의 다른 실시예는 도 2에서 스마트 어댑터 없이 유에스비 스위칭 장치(100)를 직접적으로 자동차(30)에 연결한 것으로, 각각의 구성 및 그 동작 방법은 도 2를 참조한 설명으로부터 이해 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.Another embodiment of the present invention according to FIG. 4 is that the USB switching device 100 is directly connected to the vehicle 30 without a smart adapter in FIG. 2, and each configuration and operation method thereof is understood from the description with reference to FIG. 2 A detailed description thereof will be omitted.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

10: 스마트 디바이스, 20: 스마트 어댑터,
30: 자동차, 100: 유에스비 충전 장치,
110: 레귤레이터, 120: 유에스비 스위치,
130: 고속 충전 회로부, 140: 제어부10: smart device, 20: smart adapter,
30: car, 100: USB charging device,
110: regulator, 120: USB switch,
130: high-speed charging circuit section, 140:

Claims (14)

자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치에 있어서,
상기 스마트 디바이스의 유에스비 통신 데이터와 상기 자동차의 캔(CAN) 통신 데이터를 상호 변환하여 전송함으로써 상기 스마트 디바이스와 상기 자동차 사이의 통신이 이루어지도록 하는 스마트 어댑터를 통해 공급되는 자동차의 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하는 레귤레이터;
상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제1 데이터 단자, 상기 스마트 어댑터의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제2-1 데이터 단자, 및 상기 스마트 디바이스에 대응하는 고속 충전 회로부에 연결되는 제2-2 데이터 단자를 포함하며, 소정의 제어 신호에 대응하여 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자 또는 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되는 유에스비 스위치; 및
상기 자동차가 운행하는 조건일 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자에 연결되도록 하며, 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닐 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되도록 상기 유에스비 스위치를 제어하는 제어부;
를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 스마트 어댑터를 통해 상기 자동차로부터의 ACC 전원이 공급되면 상기 자동차가 운행하는 조건으로 판단하고, 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자에 연결되도록 하여 상기 유에스비 스위치가 충전과 데이터 통신이 병행되는 데이터 통신 모드로 동작하도록 제어하며,
상기 스마트 어댑터를 통해 상기 자동차로부터의 ACC 전원이 공급되지 않으면 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닌 것으로 판단하고, 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되도록 하여 상기 유에스비 스위치가 고속 충전 모드로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.In a USB charging device of an automobile for actively switching between a high-speed charging of a smart device mounted in an automobile and a data communication,
A smart adapter for converting the USB communication data of the smart device and the CAN communication data of the automobile to transmit the data between the smart device and the automobile, A regulator for converting operating voltage into a preset US bus voltage and supplying operating power to the USB power terminal of the smart device;
A first data terminal connected to a USB data terminal of the smart device, a second data terminal connected to a USB data terminal of the smart adapter, and a second data terminal connected to a fast charging circuit portion corresponding to the smart device, A USB switch having a first data terminal connected to the second data terminal or the second data terminal, corresponding to a predetermined control signal; And
Wherein the first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal when the automobile is in a running condition and the first data terminal of the USB switch is not connected to the second data terminal, A second control unit for controlling the USB switch to be connected to the second data terminal;
, ≪ / RTI &
Wherein,
The first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal, so that the USB switch is charged to the first data terminal, And a data communication mode in which data communication is performed in parallel,
The first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal and the second USB terminal of the USB switch is connected to the second USB terminal, Wherein the control unit controls the switch to operate in a fast charge mode. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 유에스비 스위치가 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서,
상기 스마트 어댑터를 통해 공급되는 상기 자동차의 배터리 전원의 전압이 기설정된 전압값 이하이면, 상기 유에스비 스위치의 제1 데이터 단자가 상기 유에스비 스위치의 상기 제2-1 데이터 단자 및 상기 제2-2 데이터 단자로부터 단선되도록 하여 상기 유에스비 스위치가 대기 모드로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
In a state in which the USB switch is operated in the fast charge mode,
The first data terminal of the USB switch is connected to the second-1 data terminal of the USB switch and the second-2 data terminal of the USB switch when the voltage of the battery power of the automobile supplied through the smart adapter is less than a predetermined voltage value, And controls the USB switch to operate in a standby mode. 제3항에 있어서,
상기 자동차의 배터리로부터 공급되는 전원의 전압을 검출하는 배터리 전압 검출부를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 전압 검출부와의 통신을 통해 상기 자동차의 배터리 전압에 대한 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.The method of claim 3,
Further comprising a battery voltage detector for detecting a voltage of a power source supplied from a battery of the automobile,
Wherein,
And acquires information on the battery voltage of the automobile through communication with the voltage detecting unit. 제1항에 있어서,
상기 레귤레이터는,
상기 스마트 어댑터를 통해 공급되는 상기 자동차의 배터리 전원의 전압이 기설정된 전압값 이하일 경우, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하는 것을 중단하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.The method according to claim 1,
The regulator includes:
And stops supplying the operating power to the USB power terminal of the smart device when the voltage of the battery power of the automobile supplied through the smart adapter is less than a preset voltage value. 제1항에 있어서,
상기 고속 충전 회로부는,
상기 레귤레이터로부터 공급되는 전원의 전압을 분배하며, 상기 분배된 전압이 상기 유에스비 스위치의 제2-2 데이터 단자에 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.The method according to claim 1,
The high-speed charging circuit unit includes:
A voltage of a power source supplied from the regulator is distributed, and the divided voltage is supplied to a second data terminal of the USB switch. 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 방법에 있어서,
(a) 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 통신 데이터와 상기 자동차의 캔(CAN) 통신 데이터를 상호 변환하여 전송함으로써 상기 스마트 디바이스와 상기 자동차 사이의 통신이 이루어지도록 하는 스마트 어댑터를 통해 공급되는 자동차의 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 상기 스마트 어댑터를 통해 공급되는 상기 자동차의 ACC 전원을 분석하여 상기 자동차가 운행하는 조건인지를 판단하는 단계; 및
(b) (i) 상기 자동차가 운행하는 조건이면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 상기 스마트 어댑터의 유에스비 데이터 단자에 연결하여 충전과 데이터 통신이 병행되는 데이터 통신 모드로 동작하도록 하며, (ii) 상기 자동차가 운행하는 조건이 아니면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하도록 하는 단계;
를 포함하되,
상기 (a) 단계에서,
상기 유에스비 충전 장치는,
상기 스마트 어댑터를 통해 상기 자동차로부터의 상기 ACC 전원이 공급되면 상기 자동차가 운행하는 조건으로 판단하고, 상기 스마트 어댑터를 통해 상기 자동차로부터의 상기 ACC 전원이 공급되지 않으면 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 방법.In a method for charging a USB device of an automobile for actively switching the data communication and the high-speed charging of a smart device mounted in an automobile,
(a) a USB charging device is supplied through a smart adapter that converts the USB communication data of the smart device and the CAN communication data of the automobile to transmit the communication between the smart device and the automobile A power supply for supplying power to the USB power terminal of the smart device by converting a voltage of the battery power of the automobile into a predetermined USB bus voltage and analyzing the ACC power of the automobile supplied through the smart adapter, Judging whether or not it is; And
(b) (i) if the vehicle is in a running condition, the USB charging device connects the USB data terminal of the smart device to the USB data terminal of the smart adapter and operates in a data communication mode in which charging and data communication are performed in parallel (Ii) connecting the USB data terminal of the smart device to the high-speed charging circuit portion so that the USB charging device operates in a fast charging mode if the vehicle is not in operation;
, ≪ / RTI &
In the step (a)
Wherein the USB charging device comprises:
Wherein the controller determines that the vehicle is traveling when the ACC power from the automobile is supplied through the smart adapter and that the vehicle is not in a condition that the vehicle is operated if the ACC power is not supplied from the automobile through the smart adapter The method comprising the steps of: 삭제delete 제7항에 있어서,
(c) 상기 자동차가 운행하는 조건이 아니어서, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 상기 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서, 상기 스마트 어댑터를 통해 공급되는 상기 자동차의 배터리 전원의 전압이 기설정된 전압값 이하이면, 상기 유에스비 충전 장치는, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 상기 스마트 어댑터의 유에스비 데이터 단자 및 상기 고속 충전 회로부에 연결되지 않도록 하여 대기 모드로 동작하도록 하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 방법.8. The method of claim 7,
(c) a state in which the USB data terminal of the smart device is connected to the high-speed charging circuit unit and the high-speed charging mode is operated, If the voltage is below a preset voltage value, the USB charging device operates in a standby mode such that the USB data terminal of the smart device is not connected to the USB data terminal of the smart adapter and the fast charging circuit portion;
Further comprising the steps of: 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 장치에 있어서,
자동차의 배터리로부터 공급되는 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하는 레귤레이터;
상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제1 데이터 단자, 상기 자동차의 유에스비 데이터 단자에 연결되는 제2-1 데이터 단자, 및 상기 스마트 디바이스에 대응하는 고속 충전 회로부에 연결되는 제2-2 데이터 단자를 포함하며, 소정의 제어 신호에 대응하여 상기 제1 데이터 단자를 상기 제2-1 데이터 단자 또는 상기 제2-2 데이터 단자에 연결하는 유에스비 스위치; 및
상기 자동차가 운행하는 조건일 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자에 연결되도록 하며, 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닐 경우에는 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되도록 상기 유에스비 스위치를 제어하는 제어부;
를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 자동차로부터 ACC 전원이 공급되면 상기 자동차가 운행하는 조건으로 판단하고, 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-1 데이터 단자에 연결되도록 하여 상기 유에스비 스위치가 충전과 데이터 통신이 병행되는 데이터 통신 모드로 동작하도록 제어하며,
상기 자동차로부터 ACC 전원이 공급되지 않으면 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닌 것으로 판단하고, 상기 유에스비 스위치의 상기 제1 데이터 단자가 상기 제2-2 데이터 단자에 연결되도록 하여 상기 유에스비 스위치가 고속 충전 모드로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.In a USB charging device of an automobile for actively switching between a high-speed charging of a smart device mounted in an automobile and a data communication,
A regulator for converting a voltage of a power source supplied from a battery of the automobile into a predetermined USB bus voltage and supplying operating power to a USB power terminal of the smart device;
A first data terminal connected to a USB data terminal of the smart device, a second data terminal connected to a USB data terminal of the automobile, and a second data terminal connected to a fast charging circuit portion corresponding to the smart device, A USB switch for connecting the first data terminal to the second-1 data terminal or the second-2 data terminal in response to a predetermined control signal; And
Wherein the first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal when the automobile is in a running condition and the first data terminal of the USB switch is not connected to the second data terminal, A second control unit for controlling the USB switch to be connected to the second data terminal;
, ≪ / RTI &
Wherein,
Wherein the first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal when the ACC power is supplied from the automobile and the charging and data communication are performed in parallel with the USB switch Controls to operate in a data communication mode,
The first data terminal of the USB switch is connected to the second data terminal, and the USB switch is set to the fast charge mode when the ACC power is not supplied from the automobile, And a control unit for controlling the operation of the driving unit. 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 유에스비 스위치가 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서,
상기 자동차의 배터리로부터 공급되는 전원의 전압이 기설정된 전압값 이하이면, 상기 유에스비 스위치의 제1 데이터 단자가 상기 유에스비 스위치의 제2-1 데이터 단자 및 제2-2 데이터 단자로부터 단락되도록 상기 유에스비 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 장치.11. The method of claim 10,
Wherein,
In a state in which the USB switch is operated in the fast charge mode,
The first data terminal of the USB switch is short-circuited from the second data terminal and the second data terminal of the USB switch when the voltage of the power source supplied from the battery of the automobile is less than a predetermined voltage value, Of the vehicle. 자동차에 장착되는 스마트 디바이스의 고속 충전과 데이터 통신을 능동적으로 스위칭 하기 위한 자동차의 유에스비 충전 방법에 있어서,
(a) 유에스비 충전 장치가, 상기 자동차의 배터리로부터 공급되는 배터리 전원의 전압을 기설정된 유에스비 버스 전압으로 변환하여 상기 스마트 디바이스의 유에스비 전원 단자로 동작 전원을 공급하며, 상기 자동차로부터 공급되는 상기 자동차의 ACC 전원을 분석하여 상기 자동차가 운행하는 조건인지를 판단하는 단계; 및
(b) (i) 상기 자동차가 운행하는 조건이면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 자동차의 유에스비 데이터 단자에 연결하여 충전과 데이터 통신이 병행되는 데이터 통신 모드로 동작하도록 하며, (ii) 상기 자동차가 운행하는 조건이 아니면, 상기 유에스비 충전 장치가, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하도록 하는 단계;
를 포함하되,
상기 (a) 단계에서,
상기 유에스비 충전 장치는,
상기 자동차로부터의 상기 ACC 전원이 공급되면 상기 자동차가 운행하는 조건으로 판단하고, 상기 자동차로부터의 상기 ACC 전원이 공급되지 않으면 상기 자동차가 운행하는 조건이 아닌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 방법.In a method for charging a USB device of an automobile for actively switching the data communication and the high-speed charging of a smart device mounted in an automobile,
(a) the USB charging device converts the voltage of the battery power supplied from the battery of the automobile into a preset USB bus voltage to supply operating power to the USB power terminal of the smart device, and Analyzing the ACC power source to determine whether the vehicle is in a traveling condition; And
(b) (i) if the vehicle is in a running condition, the USB charging device connects the USB data terminal of the smart device to the USB data terminal of the automobile to operate in a data communication mode in which charging and data communication are concurrently performed (ii) connecting the USB data terminal of the smart device to the high-speed charging circuit portion so that the USB charging device operates in a fast charging mode if the vehicle is not in operation;
, ≪ / RTI &
In the step (a)
Wherein the USB charging device comprises:
When the ACC power is supplied from the automobile, it is determined that the automobile is in operation, and if the ACC power is not supplied from the automobile, it is determined that the automobile is not in a condition to be driven by the ACC Way. 제13항에 있어서,
(c) 상기 자동차가 운행하는 조건이 아니어서, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 상기 고속 충전 회로부에 연결하여 고속 충전 모드로 동작하는 상태에서, 상기 자동차의 배터리 전원의 전압이 기설정된 전압값 이하이면, 상기 유에스비 충전 장치는, 상기 스마트 디바이스의 유에스비 데이터 단자를 상기 자동차의 유에스비 데이터 단자 및 상기 고속 충전 회로부에 연결되지 않도록 하여 대기 모드로 동작하도록 하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 유에스비 충전 방법.14. The method of claim 13,
(c) a state in which the USB data terminal of the smart device is connected to the fast charging circuit section and is operated in a fast charge mode, the voltage of the battery power source of the automobile not exceeding a predetermined voltage value , The USB charging device is operated in a standby mode such that the USB data terminal of the smart device is not connected to the USB data terminal of the automobile and the fast charging circuit portion;
Further comprising the steps of:
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