KR102029818B1 - 충전 케이블 및 이의 동작 방법 - Google Patents

충전 케이블 및 이의 동작 방법 Download PDF

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KR102029818B1
KR102029818B1 KR1020190041041A KR20190041041A KR102029818B1 KR 102029818 B1 KR102029818 B1 KR 102029818B1 KR 1020190041041 A KR1020190041041 A KR 1020190041041A KR 20190041041 A KR20190041041 A KR 20190041041A KR 102029818 B1 KR102029818 B1 KR 102029818B1
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유영길
배영헌
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유영길
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    • H02J7/0052—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H02J2007/0096—

Abstract

전자 장치를 충전시키는 기능을 가지는 충전 케이블이 도시된다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충전 케이블은, 충전 전류를 제공하는 전원부 또는 전자 장치와 연결되며 칩비드, 공통 모드 라인 필터 또는 ESD 방지기 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 제1 연결부; 충전 전류를 제공받는 제2 전자 장치와 연결되는 제2 연결부; 및 충전 조절부, 데이터 송수신 조절부 및 통신부를 적어도 포함하여 구성되는 제어기를 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 사용자 단말기로부터 수신한 설정 정보에 따라 상기 충전 케이블의 충전 기능 및 데이터 송수신 기능을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 사용자 단말기는 타 단말기로부터 수신한 정보를 토대로 상기 충전 케이블의 사용 조건이 만족되었는지를 판단하고, 사용 조건이 만족된 경우 상기 충전 케이블을 기 설정된 상태로 제어하는 기능을 포함하며, 상기 충전 케이블의 사용 조건은 상기 타 단말기로부터 수신한 정보에 기 정해진 금액에 대한 결제 정보 또는 일정 시간 이상의 광고 시청 완료 정보가 포함되는 것으로 설정될 수 있다.

Description

충전 케이블 및 이의 동작 방법{CHARGE CABLE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예는 충전 케이블 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
현대사회에서 개인이 평균적으로 소유하며 사용하는 전자기기의 수는 점차 증가하여 왔다. 또한, 전자기기의 성능이 발전하는 속도에 비하여, 전자기기를 구동시키는데 있어 필수적으로 요구되는 배터리의 성능은 그 발전 속도가 굉장히 더딘 상황이 지속되었다.
배터리의 성능 발전이 더뎌짐에 따라 개인들은 소유하고 있는 전자기기를 보다 자주 충전시켜야 하였으며, 전자기기의 배터리가 낮은 상황에서 정신적 불안을 호소하는 증상인 '배터리 방전 증후군'과 같은 신조어 또한 등장하고 있는 실정이다. 개인들이 전자기기의 충전을 중요시 함에 따라 충전 케이블의 사용 빈도 또한 증가하였다.
전자기기의 충전 단자 형식은 전자기기의 종류에 따라 매우 다양하지만 일반적으로 3가지 종류의 충전 형식이 사용되고 있다. 상세하게는, 안드로이드 계열에서 주로 사용되는 5-pin 타입의 충전 형식, IOS 계열에서 주로 사용되는 8-pin 타입의 충전 형식 및 USB-C 타입이 보편적으로 사용되고 있다.
하지만, 전자기기의 발전과 더불어 충전기의 사용 빈도 수가 증가함에 반해, 충전기 기능의 다양성 면에서는 큰 발전이 이루어지지 않고 있는 상황이었다.
최근 IoT(Internet of Things) 기술이 발전함에 따라 다양한 사물에 네트워크 기능이 적용되는 상황이었지만, 충전기에는 이와 같은 네트워크 기능이 추가되지 않고 있는 상황이다. 이에, 네트워크를 통해 사용자가 여러 기능을 다양한 방식으로 조절할 수 있는 충전기의 개발이 필요한 상황이다.
한국등록특허 제10-1610887호
본 발명의 다양한 실시예는 충전 케이블의 다양한 기능을 사용자가 자신의 단말기를 통해 제어하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시예는 사용자가 타인에게 충전 케이블을 사용하게 함에 있어 다양한 조건을 설정할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충전 케이블은, 충전 전류를 제공하는 전원부 또는 전자 장치와 연결되며 칩비드, 공통 모드 라인 필터 또는 ESD 방지기 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 제1 연결부; 충전 전류를 제공받는 제2 전자 장치와 연결되는 제2 연결부; 및 충전 조절부, 데이터 송수신 조절부 및 통신부를 적어도 포함하여 구성되는 제어기를 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 사용자 단말기로부터 수신한 설정 정보에 따라 상기 충전 케이블의 충전 기능 및 데이터 송수신 기능을 조절하는 것을 특징으로 하고, 상기 사용자 단말기는 타 단말기로부터 수신한 정보를 토대로 상기 충전 케이블의 사용 조건이 만족되었는지를 판단하고, 사용 조건이 만족된 경우 상기 충전 케이블을 기 설정된 상태로 제어하는 기능을 포함하며, 상기 충전 케이블의 사용 조건은 상기 타 단말기로부터 수신한 정보에 기 정해진 금액에 대한 결제 정보 또는 일정 시간 이상의 광고 시청 완료 정보가 포함되는 것으로 설정될 수 있다.
상기 제어기는, 상기 사용자 단말기에 의해 설정된 예약 시작 시간 또는 예약 종료 시간 정보와 상태 설정 정보를 관리하며, 상기 예약 시작 시간 또는 예약 종료 시간에 도달하는 경우 사용자에 의해 설정된 상기 상태 설정 정보에 기초하여 상기 충전 케이블을 제어하는 기능을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자는 자신의 단말기를 통해 급속 충전 선택, 데이터 송수신 선택, 예약 충전 등 충전 케이블의 다양한 기능을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자는 타인이 소정 금액의 결제, 특정 광고의 일정 시간 이상 시청과 같은 조건을 만족한 경우에만 충전 케이블의 다양한 기능이 동작하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 케이블의 구성을 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부의 내부 구성을 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 케이블이 사용자 단말기의 제어에 따라 동작하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 케이블이 사용자 단말기의 제어에 따라 동작하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 케이블의 구성을 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 충전 케이블(100)은 제1 연결부(110), 제어기(120) 및 제2 연결부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 연결부(110)와 제어기(120) 사이 및 제어기(120)와 제2 연결부(130) 사이는 전류 및 데이터의 연결 통로 역할을 수행하는 케이블로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 연결부(110)와 제어기 사이 및 제어기(120)와 제2 연결부(130) 사이를 구성하는 케이블은 그 외관이 다양한 종류의 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 케이블은 PVC 등의 플라스틱 재질, 금속 나일론, 알루미늄 등의 재질로 구성될 수 있다. 케이블은 꼬임 방지 기능을 포함할 수 있는데, 일 실시예에 따르면 금속 나일론 재질의 케이블이 2중 이상의 다중으로 꼬이는 구조로 케이블이 구성되어 케이블 꼬임이 방지될 수 있다.
제1 연결부(110)는 다양한 형태의 충전 단자 또는 접속 단자로 구성될 수 있다. 도 1에서와 같이 제1 연결부(110)는 USB-A 타입의 단자로 구성될 수도 있으나, 5-pin 타입, 8-pin 타입, USB-C 타입 등 다양한 타입의 단자 중 하나로 구성될 수 있다.
제1 연결부(110)는 전원부(200)와 연결되어 전원부(200)로부터 전압을 인가 받을 수 있으며, 전류를 공급받을 수 있다. 전원부(200)는 전압 인가 및 전류 공급을 수행할 수 있는 능력을 가지는 전압원, 전류원 및 기타 전자 장치로 구성될 수 있다. 즉, 제1 연결부(110)는 전자 장치(300)와 연결되어 전자 장치(300)로부터 전원을 인가 받을 수 있으며, 전류를 공급받을 수 있다.
제2 연결부(130) 또한 다양한 형태의 충전 단자 또는 접속 단자로 구성될 수 있다. 제2 연결부(130)는 5-pin 타입, 8-pin 타입, USB-A 타입, USB-B 타입, USB-C 타입 등 다양한 타입의 단자 중 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전 케이블(100)은 복수의 제2 연결부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 복수의 제2 연결부(130)는 각각 상이한 충전 형식을 가지는 단자로 구성될 수 있으나, 동일한 충전 형식을 가지는 단자가 복수개 존재하는 형태로 구성될 수도 있다.
제2 연결부(130)는 각각 전자 장치(300)와 연결될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동전화기(mobile phone), 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 장치(wearable device), 가전 제품(home appliance), 인공 지능 로봇, TV, 각종 의료기기, 네비게이션(navigation) 장치, 셋톱 박스(set-top box), 캠코더(camcorder), 게임 콘솔(game consoles), 프로젝터(projector), 프린터(printer) 등의 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 상기에 나열된 전자 장치(300)의 종류에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 연결부(110) 또한 상기에 나열된 전자 장치(300)중 하나로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결부(110)와 연결되는 전원부(200)는 스마트폰으로 구성될 수 있으며 제2 연결부(130)에 연결되는 전자 장치(300) 또한 스마트폰으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 연결부(110)와 연결된 스마트폰에 충전되어 있는 전력이, 멀티 충전 케이블(100)을 통해 제2 연결부(130)와 연결된 스마트폰으로 전달될 수 있다.
충전 케이블(100)은 제어기(120)를 포함할 수 있다. 제어기(120)는 도 1에 표시된 것과 같이 제1 연결부(110)와 제2 연결부(130)의 사이에 위치하여 제1 연결부(110) 및 제2 연결부(130)와 각각 케이블로 연결될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제어기(120)는 제1 연결부(110) 또는 제2 연결부(130) 내에 포함되어 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제어기(120)는 통신 기능을 포함할 수 있으며, 다른 실시예에 따르면 제어기(120)는 충전 케이블(100) 내에서 통신기(미도시됨)와 별도로 구성되어 통신기로부터 전기 신호 또는 데이터를 수신할 수도 있다. 이하, 본 명세서 상에서는 설명의 편의를 위해 제어기(120)가 통신 기능을 포함하고 있는 것으로 가정하고 발명을 설명하기로 한다.
제어기(120)는 사용자 단말기(400)로부터 수신한 설정 정보에 따라 충전 케이블(100)의 충전 기능 및 데이터 송수신 기능을 조절하는 역할을 수행할 수 있다.
사용자 단말기(400)는 제어기(120)와의 통신을 통해 충전 케이블(100)의 동작을 제어하고자 하는 사용자에 의해 사용되는 단말기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기(400)는 휴대폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC, 등과 같이 네트워크를 통하여 웹 서버와 연결될 수 있는 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있으며, 개인용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등), 워크스테이션, PDA, 웹 패드 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기 중 하나일 수도 있다.
제어기(120)와 사용자 단말기(400) 간의 통신은 통신망을 통해 수행될 수 있다. 통신망은 유선 통신망, 무선 통신망 및 복합 통신망 중 하나로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신망은 3G, LTE(Long Term Evolution), 및 LTE-A 등과 같은 이동 통신망을 포함할 수 있다. 통신망은 와이파이(Wi-Fi), UMTS(Universal Mobile Telecommunisations System)/GPRS(General Packet Radio Service), 또는 이더넷(Ethernet) 등과 같은 유선 또는 무선 통신망을 포함할 수 있다. 통신망은 마그네틱 보안 전송(MST, Magnetic Secure Transmission), RFID(Radio Frequency IDentification), NFC(Near Field Communication), 지그비(ZigBee), Z-Wave, 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy), 또는 적외선 통신(IR, InfraRed communication) 등과 같은 근거리 통신망을 포함할 수 있다. 통신망은 근거리 네트워크(LAN, Local Area Network), 도시권 네트워크(MAN, Metropolitan Area Network), 또는 광역 네트워크(WAN, Wide Area Network) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자 단말기(400)는 단말기 자체에 내재된 기능 또는 단말기에 설치된 소프트웨어를 통해 충전 케이블(100)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 단말기(400)에 설치되는 소프트웨어는 각종 어플리케이션 스토어를 통해 설치되는 어플리케이션일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부(110)의 내부 구성을 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하면, 제1 연결부(110)는 칩비드(111), 공통 모드 라인 필터(112), ESD 방지기(113), 캐패시터(114), 배리스터 등을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 제1 연결부(110)는 기본적인 회로 소자인 저항, 인덕터, 추가적인 캐패시터, 다이오드 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
칩비드(111)는 인덕터와 유사한 역할을 수행하지만, 인덕터와 상이하게 페라이트를 이용하여 만든 Chip 형태의 소자이며, 인덕턴스를 가지고 있기 때문에 고주파에서 임피던스값이 증가하는 특성을 가지고 있다. 따라서, 칩비드(111)는 고주파의 노이즈를 제거하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 칩비드(111)는 제1 연결부(110) 내에서 Vbus 단에 연결되어 전원부(200)로부터 입력되는 고주파 노이즈를 감소시키는 역할을 수행할 수 있다.
공통 모드 라인 필터(112)는 데이터 라인에 연결되어 데이터 라인에서 발생할 수 있는 노이즈를 제거하는 역할을 수행할 수 있다. 공통 모드 라인 필터(112)는 데이터 라인(D+, D-)의 공통 모드 노이즈를 상쇄하는 역할을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 공통 모드 라인 필터(112)는 권선비가 1:1로 세팅된 트랜스의 형태로 구성될 수 있으며, 이를 통해 결합 경로의 임피던스를 증가시켜 고주파 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다.
ESD 방지기(113)는 정전기 방전으로 인해 멀티 충전 케이블(100) 내의 소자가 과도한 전기적 스트레스를 받아 오작동을 하는 것을 방지할 수 있다. ESD(Electro-Static Discharge)는 특정 전하로 인하여 대전된 물체가 다른 극성의 전하로 대전된 물체와 접촉 또는 접촉하기 직전 아주 짧은 시간 동안 전하 이동이 발생하는 현상을 의미한다.
ESD 방지기(113)는 다이오드의 한 종류인 TVS(Transient Voltage Suppression) 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. TVS 다이오드는 순간적인 과전압이 인가되는 경우, 일정한 수치 이상의 전압을 정해진 전압으로 클리핑시킴으로써 회로 내의 소자가 파손되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, ESD 방지기(113)는 ESD 방지에 있어 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commision)에 의해 설정된 기준 중 하나인 IEC 61000-4-2의 기준에 적합하도록 설계될 수 있다.
캐패시터(114)는 데이터 라인(D+, D-)상에서 병렬로 연결되어 노이즈를 제거하는 역할을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 연결부(110) 내에 배치되는 캐패시터(114)는 저용량 캐패시터와 대용량 캐패시터가 병렬 연결된 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 저용량 캐패시터는 고주파 노이즈를 제거하는 역할을 수행할 수 있으며 고용량 캐패시터는 저주파 노이즈를 제거하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 저용량 캐패시터는 1~10nF의 캐패시턴스를 가지는 캐패시터로 구성될 수 있으며, 대용량 캐패시터는 10~100μF의 캐패시턴스를 가지는 캐패시터로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 연결부(110)는 배리스터(Varistor)를 포함하여 구성될 수 있다. 배리스터는 가해지는 전압에 따라 저항값이 급격하게 변화하는 소자로, 갑작스러운 전압의 변화에 의한 회로 소자의 손상을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 배리스터는 전압이 과도하게 증가하는 경우에 저항이 낮은 회로를 구성하여 전압의 상승을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(120)의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어기(120)는 충전 조절부(121), 데이터 송수신 조절부(122) 및 통신부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(120)는 통신부(123)를 통해 사용자 단말기(400)와의 통신을 수행하고, 사용자 단말기(400)로부터 수신하는 정보에 따라 충전 케이블(100)의 제어를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 케이블(100)의 제어는 해당하는 충전 케이블(100)의 제어 권한을 가진 사용자 단말기(400)에 의해서만 수행될 수 있다.
충전 조절부(121)는 충전 케이블(100)이 제1 연결부(110)에 연결된 전원부(200) 또는 전자 장치(300)를 이용하여 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)를 충전하는 기능을 제어할 수 있다. 즉, 충전 조절부(121)는 충전 전압 또는 충전 전류를 제어하는 기능을 포함할 수 있다. 상세하게는, 충전 조절부(121)는 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)에 인가되는 전압 및 공급되는 전류의 크기를 조절함으로써 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)에 전달되는 전력량의 크기를 조절할 수 있다.
충전 조절부(121)는 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)로 인가되는 전압 및 공급되는 전류의 크기를 조절하여 충전 속도를 조절할 수 있다. 충전 조절부(121)는 충전 전압 및 충전 전류 크기를 조절하여 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)를 급속 충전 방식으로 충전할 것인지, 급속 충전 방식이 아닌 일반적인 충전 방식으로 충전할 것인지 여부를 선택할 수 있다. 급속 충전 방식이란 일반적인 충전 방식과 비교하였을 경우에 충전 전압 또는 충전 전류가 크게 설정되어 시간당 충전되는 전력량이 큰 충전 방식을 의미할 수 있다.
충전 조절부(121)는 예약 충전 기능을 포함할 수 있다. 예약 충전 기능이란, 예약된 시간에만 충전 케이블(100)이 정상적으로 동작하여 충전이 진행되고 예약된 시간이 아닌 나머지 시간에는 충전 케이블(100)의 전류 흐름이 차단되어 충전이 수행되지 않는 기능일 수 있다. 예약 시간에 대한 정보는 사용자 단말기(400)로부터 제어기(120)로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 충전 케이블(100)은 복수의 제2 연결부(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우 충전 조절부(121)는 복수의 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)들의 충전 속도를 각각 상이하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 충전 조절부(121)는 사용자가 선택한 제2 연결부(130)에 연결된 전자 장치(300)만을 급속 충전 방식으로 충전하고, 사용자가 선택하지 않은 제2 연결부(130)들에 연결된 전자 장치(300)들은 급속 충전 방식이 아닌 일반적인 충전 방식으로 충전할 수 있다.
데이터 송수신 조절부(122)는 충전 케이블(100)에 포함된 데이터 송수신 기능을 제어할 수 있다. 데이터 송수신 조절부(122)는 데이터 송수신의 온오프를 조절할 수 있으며, 데이터 송수신의 방향성, 진행되는 속도 등을 조절할 수 있다. 상세하게는, 데이터 송수신 조절부(122)는 데이터 송수신이 진행되는 방향을 선택함에 있어 양방향 통신이 가능하도록 충전 케이블(100)을 제어할 수도 있지만, 단방향 통신만이 가능하도록 충전 케이블(100)을 제어할 수도 있다.
데이터 송수신 조절부(122)가 조절하는 데이터 송수신 기능의 온오프는 충전 조절부(121)가 조절하는 충전 기능의 온오프와 동기화될 수도 있지만, 데이터 송수신 기능의 온오프와 충전 기능의 온오프는 각각 독립적으로 제어될 수도 있다.
데이터 송수신 조절부(122)는 충전 조절부(121)의 예약 충전 기능과 유사한 예약 기능을 포함할 수 있다. 예약 기능이란, 예약된 시간에만 충전 케이블(100)을 통한 데이터 송수신이 가능하고 예약된 시간이 아닌 나머지 시간에는 데이터 송수신이 차단되는 기능일 수 있다. 예약 시간에 대한 정보는 사용자 단말기(400)로부터 제어기(120)로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 충전 케이블(100)은 복수의 제2 연결부(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우 충전 조절부(121)는 복수의 제2 연결부(130) 중 선택된 제2 연결부(130)와 제1 연결부(110) 간의 데이터 통신이 가능하도록 제어할 수 있다. 즉, 사용자는 복수의 제2 연결부(130)들에 연결된 전자 장치(300)들 중 하나를 선택하여 제1 연결부(110)에 연결된 전자 장치(300)와 데이터 송수신이 가능하도록 제어할 수 있다.
통신부(123)는 제어기(120)가 사용자 단말기(400)를 비롯한 외부 장치와의 통신을 수행할 수 있도록 한다. 통신부(123)가 사용하는 통신망은 전술한 바와 같이 유선 통신망, 무선 통신망 및 복합 통신망 중 하나로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어기(120)는 충전 케이블(100)이 복수의 제2 연결부(130)를 포함하여 구성되는 경우, 자체적인 전류 분배 알고리즘을 적용할 수 있다. 구체적으로, 제어기(120)는 특정 제2 연결부(130)가 사용자 단말기(400)를 통해 선택되었는지 여부에 대한 제1 집중 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들어, 제어기(120)는 복수의 제2 연결부(130) 중 사용자가 선택한 제2 연결부(130)로 전달되는 전류에 소정의 집중 가중치(예: 1.5배)를 적용할 수 있다.
또한, 제어기(120)는 복수의 제2 연결부(130)들을 통해 연결된 전자 장치(300)들의 충전량에 기반하여 제2 집중 가중치를 적용할 수 있다. 예를 들어, USB-C 타입의 제2 연결부(130)를 통해 연결된 전자 장치(300)의 배터리 충전량이 70%이고, 5pin 타입의 제2 연결부(130)를 통해 연결된 전자 장치(300)의 배터리 충전량이 10%라면, 제어기(120)는 현재 배터리 충전량이 더 적은 전자 장치(300)에 더 많은 집중 가중치를 적용할 수 있다. 이 경우, 제어기(120)는 현재 연결된 전자 장치(300)들 중 가장 많은 배터리 충전량에서 가장 적은 배터리 충전량의 차이값과 특정 전자 장치(300)의 배터리 충전량에 기반하여 제2 집중 가중치를 적용할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 특정 전자 장치(300)에 대해 적용할 수 있는 제2 집중 가중치의 적용 수학식은 아래와 같다.
Wn= (Cmax-Cmin)/Cn
Wn : 특정 전자장치의 제2 가중치 (n=자연수)
Cmax : 전자 장치들 중 가장 많은 배터리 충전량(%)
Cmin : 전자 장치들 중 가장 적은 배터리 충전량(%)
Cn : 특정 전자 장치의 배터리 충전량(%)
예를 들어, 복수의 제2 연결부(130)들에 연결된 전자 장치(300)가 각각 90%, 50%, 10%의 배터리 충전량을 가지고 있다면, 제어기(120)는 90%에서 10%를 뺀 80%의 수치를 확인할 수 있고, 각 전자 장치(300)의 충전량을 상기 80%에서 각각 나눈 0.89배, 1.6배, 8배만큼의 가중치를 각 전자 장치(300)에 적용할 수 있다. 이를 위해, 제어기(120)는 제2 연결부(130)들에 연결된 전자 장치(300)로부터 배터리 충전량 정보를 수집할 수 있는데 이는 제2 연결부(130) 또는 별도의 통신망을 통해 이루어질 수 있으며, 배터리 충전량 정보가 각 전자 장치(300)들에서 사용자 단말기(400)를 통해 제어기(120)로 전달될 수도 있다.
그런 다음, 제어기(120)는 각각의 제2 연결부(130) 또는 전자 장치(300)에 대한 제1 집중 가중치와 제2 집중 가중치를 종합적으로 고려하여 급속 충전/일반 충전 여부를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(120)는 제1 집중 가중치와 제2 집중 가중치를 각각 더한 값이 가장 큰 제2 연결부(130)에 연결된 해당 전자 장치(300)를 급속 충전시킬 수 있다.
또한, 제어기(120)에는 이러한 전류 분배 알고리즘이 적용되어 자동 설정되도록 하는 버튼이 추가적으로 구비될 수 있다. 예컨대, '자동 스위치'가 더 포함될 수 있다. 이러한 전류 분배 알고리즘과 가중치 적용의 비교연산 처리는 제어기(120) 또는 멀티 충전 케이블(100)에 포함된 프로세서 및 메모리에 의해 수행될 수 있으며, 이와 달리 사용자 단말기(400) 상에서 수행되고 그 결과에 따라 충전 케이블(100)의 동작 방식과 관련된 정보만이 제어기(120)로 전달될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 케이블(100)이 사용자 단말기(400)의 제어에 따라 동작하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(120)는 사용자 단말기(400)에 의해 설정된 예약 시작 시간 또는 예약 종료 시간 정보와, 이와 매칭되는 상태 설정 정보를 관리할 수 있으며, 예약 시간 시간 또는 예약 종료 시간에 도달하는 경우 사용자 단말기(400)에 의해 설정된 상태 설정 정보에 기초하여 충전 케이블(100)의 기능을 제어할 수 있다.
도 4를 참조하면, 사용자는 자신이 제어 권한을 가지고 있는 충전 케이블(100)에 대해, 충전 기능 및 데이터 통신 기능을 차단할 수 있다(S401). 이 상태에서는 충전 케이블(100)의 제1 연결부(110)에 전원부(200)가 연결되어 있고 제2 연결부(130)에 충전이 완료되지 않은 전자 장치(300)가 연결되어 있더라도, 충전 및 데이터 송신이 이루어지지 않을 수 있다.
이후, 사용자는 자신이 제어하는 충전 케이블(100)에 대한 예약 시간 및 기능을 설정할 수 있다(S403). 예를 들어, 사용자는 현재 시각으로부터 2시간 후부터 1시간 동안 충전 기능 및 데이터 송수신 기능이 활성화되도록 충전 케이블(100)을 설정하고, 현재 시각으로부터 3시간후부터 2시간 동안은 충전 기능은 차단되고 데이터 송수신 기능만이 활성화되도록 충전 케이블(100)을 설정할 수 있다. 이와 같은 사용자의 예약 시간 및 기능 설정은 사용자 단말기(400)롤 통해 수행될 수 있다.
이후, 충전 케이블(100)의 제어기(120)는 사용자가 설정한 예약 시작 시간이 도달되었는지를 판단하여(S405), 예약 시작 시간이 도달했을 경우 사용자가 설정한 충전 케이블(100)의 기능을 개방할 수 있다(S407). 이와 달리, 사용자 단말기(400)가 사용자가 설정한 예약 시작 시간이 도달하였는지를 판단하여 예약 시작 시간이 도달한 경우 충전 케이블(100)과의 통신을 통해 기 설정된 설정값에 따라 충전 케이블(100)의 기능을 제어할 수도 있다.
충전 케이블(100)의 제어기(120)는 사용자가 설정한 예약 종료 시간이 도달되었는지를 판단하여(S409), 개방되었던 충전 케이블(100)의 기능을 차단시킬 수 있다(S411). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 것과는 달리 사용자는 예약 시작 시간만을 설정할 수 있다. 사용자가 예약 시작 시간만을 설정한 경우, 해당 예약 시작 시간이 경과되면 사용자가 설정해 놓은 바와 같이 충전 케이블(100)의 다양한 기능이 선택되거나 온오프될 수 있으며, 추후 사용자가 추가적으로 제어를 수행하기 전까지 충전 케이블(100)은 동일한 상태에서 작동될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 케이블(100)이 사용자 단말기(400)의 제어에 따라 동작하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 자신의 제어하에 있는 충전 케이블(100)을 타인들이 사용하게 함에 있어, 타인들에게 일정한 조건을 요구할 수 있다. 사용자 단말기(400)는 타 단말기로부터 수신한 정보를 토대로 충전 케이블(100)의 사용 조건이 만족되었는지를 판단하고, 사용 조건이 만족되는 경우 충전 케이블을 기 설정된 상태로 제어할 수 있다. 이 과정에서, 기 설정된 상태는 사용 조건에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
도 5를 참조하면, 사용자는 자신이 제어 권한을 가지고 있는 충전 케이블(100)에 대해, 충전 기능 및 데이터 통신 기능을 차단할 수 있다(S501). 이후, 사용자가 제어하는 충전 케이블(100)을 이용하고자 하는 타인은 사용자 단말기(400)와의 통신을 수행할 수 있다(S503). 이 과정에서, 충전 케이블(100)을 사용하고자 하는 타인은 자신의 단말기를 이용하여 사용자 단말기(400)와의 통신을 수행할 수 있으며, 자신의 단말기 상에 설치된 어플리케이션을 이용할 수도 있다.
사용자 단말기(400)는 타인의 단말기에서 수신한 정보를 바탕으로 타인이 충전 케이블(100)의 사용 조건을 만족하였는지 여부를 판단하고(S505), 만족되었을 경우 사용자가 설정한 충전 케이블의 기능을 개방할 수 있다(S507).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전 케이블(100)에 대한 다양한 사용 조건이 설정될 수 있다. 일 예로, 충전 케이블(100)의 제어 권한을 가지고 있는 사용자가 아닌 타인이 충전 케이블(100)을 사용하고자 하면 소정의 금액을 결제하여야 할 수도 있으며, 사용자가 설정해 놓은 광고를 일정 시간 이상 시청하여야 할 수도 있다. 즉, 충전 케이블(100)의 사용 조건은 사용자 단말기(400)가 타인의 보유한 타 단말기로부터 기 정해진 금액에 대한 결제 정보가 포함되거나, 일정 시간 이상의 광고 시청 완료 정보가 포함되는 것으로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 충전 케이블(100)에 대해 다양한 사용 조건을 설정하여 두고, 만족되는 조건에 따라 상이한 기능을 충전 케이블(100)에서 개방할 수 있다. 예를 들어, 100원을 결제하면 충전 기능만이 개방되고, 200원을 결제하면 급속 충전 기능까지 개방이 되며, 300원을 결제하면 데이터 송수신 기능까지 개방되도록 충전 케이블(100)이 설정될 수 있다. 이와 달리, 충전 케이블(100)을 사용하고자 하는 자가 100원을 결제한 뒤 충전 기능과 데이터 송수신 기능 중에 자신이 사용하고자 하는 기능을 선택할 수도 있다.
사용자 단말기(400)는 타인의 단말기로부터 결제 정보, 광고 시청 완료 정보, 사용하고자 하는 기능 선택 정보 등을 수신하여 충전 케이블(100)의 사용 조건이 만족되었다고 판단되면, 그에 따라 충전 케이블(100)의 상태를 제어기(120)와의 통신을 통해 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전 케이블(100)의 사용 조건이 만족되어 충전 케이블(100)의 기능이 개방되는 경우에도, 제한 시간이 존재할 수 있다. 예를 들어, 충전 케이블(100)을 사용하고자 하는 자가 결제한 금액의 크기에 비례하여 충전 케이블(100)을 사용할 수 있는 시간이 설정될 수 있다.
사용자 단말기(400)는 충전 케이블(100)의 사용 제한 시간이 도달하였는지를 판단하여(S509), 사용 제한 시간에 도달한 경우 개방되었던 충전 케이블(100) 기능을 차단시킬 수 있다(S511). 이와 달리, 사용자 단말기(400)는 충전 케이블의 기능을 개방하는 S507 단계에서 제한 시간 설정과 관련된 정보를 제어기(120)로 함께 전송할 수 있다. 이 경우 제어기(120)는 충전 케이블(100)의 사용 제한 시간이 도달하였는지를 판단하여(S509), 사용 제한 시간에 도달한 경우 개방되었던 충전 케이블(100) 기능을 차단시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 하나의 사용자 단말기(400) 상에 설치된 어플리케이션을 이용하여 복수의 충전 케이블(100)의 기능을 한 번에 조절할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 사용자는 자신의 단말기를 통해 충전 케이블의 다양한 기능들에 대한 제어를 손쉽게 수행할 수 있으며, 타인이 충전 케이블을 사용할 수 있는 요건들을 설정하여 이윤을 취할 수도 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 멀티 충전 케이블
110: 제1 연결부
120: 제어기
130: 제2 연결부
200: 전원부
300: 전자 장치

Claims (2)

  1. 전자 장치를 충전시키는 기능을 가지는 충전 케이블에 있어서,
    충전 전류를 제공하는 전원부 또는 전자 장치와 연결되며 칩비드, 공통 모드 라인 필터 또는 ESD 방지기 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 제1 연결부;
    충전 전류를 제공받는 제2 전자 장치와 연결되는 제2 연결부; 및
    충전 조절부, 데이터 송수신 조절부 및 통신부를 적어도 포함하여 구성되는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 사용자 단말기로부터 수신한 설정 정보에 따라 상기 충전 케이블의 충전 기능 및 데이터 송수신 기능을 조절하는 것을 특징으로 하고,
    상기 사용자 단말기는 타 단말기로부터 수신한 정보를 토대로 상기 충전 케이블의 사용 조건이 만족되었는지를 판단하고, 사용 조건이 만족된 경우 상기 충전 케이블을 기 설정된 상태로 제어하는 기능을 포함하며,
    상기 충전 케이블의 사용 조건은 상기 타 단말기로부터 수신한 정보에 기 정해진 금액에 대한 결제 정보 또는 일정 시간 이상의 광고 시청 완료 정보가 포함되는 것으로 설정되는, 충전 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 사용자 단말기에 의해 설정된 예약 시작 시간 또는 예약 종료 시간 정보와 상태 설정 정보를 관리하며, 상기 예약 시작 시간 또는 예약 종료 시간에 도달하는 경우 사용자에 의해 설정된 상기 상태 설정 정보에 기초하여 상기 충전 케이블을 제어하는 기능을 포함하는, 충전 케이블.
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