KR102312225B1 - 무선 이어폰 및 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리 - Google Patents

무선 이어폰 및 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 핀, 마이크로프로세서 및 전원관리유닛을 포함하는 무선 이어폰을 공개했고, 상기 제1 핀은 외부 충전 장치에 연결되고, 상기 마이크로프로세서는 코어 회로 및 상기 제1 핀에 커플링되는 웨이크업 회로를 포함하고, 상기 전원관리유닛은 상기 웨이크업 회로에 전원을 공급하는 무정전 영역을 포함한다. 상기 무선 이어폰의 작동 중에, 상기 코어 회로가 슬립 상태에 있을 때, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 변경된 것을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업한다.

Description

무선 이어폰 및 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리{WIRELESS HEADSET AND WIRELESS HEADSET AND CHARGING BOX ASSEMBLY}
본 발명은 무선 이어폰에 관한 것이다.
현재 무선 이어폰에는 사용자가 무선 이어폰의 전원을 켜기 위한 전원 스위치가 설치되어 있다. 그러나, 사용자가 무선 이어폰을 사용할 때마다, 예를 들어 무선 이어폰을 충전 박스에서 꺼낼 때마다, 항상 전원 스위치를 눌러야만 무선 이어폰을 켜서 사용할 수 있으므로, 사용자의 불편함과 성가심을 야기할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 사용자의 편의를 위해 충전 박스에 연결되면 대부분의 내부 소자가 슬립 상태로 진입하고, 사용자가 무선 이어폰을 충전 박스로부터 꺼내면 자동으로 전원이 켜지는 무선 이어폰을 개시했다.
본 발명의 일 실시예에서는, 제1 핀, 마이크로프로세서 및 전원관리유닛을 포함하되, 상기 제1 핀은 외부 충전 장치에 연결되고, 상기 마이크로프로세서는 코어 회로 및 상기 제1 핀에 커플링되는 웨이크업 회로를 포함하고, 상기 전원관리유닛은 상기 웨이크업 회로에 전원을 공급하는 무정전 영역을 포함하는 무선 이어폰을 개시했다. 상기 무선 이어폰의 작동 중에, 상기 코어 회로가 슬립 상태에 있을 때, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 변경된 것을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업한다.
본 발명의 다른 일 실시예에서는, 충전 박스 및 무선 이어폰을 포함하는 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리를 개시했다. 상기 충전 박스는 기준 전압 핀, 충전 전압 핀 및 제어회로를 포함하며, 상기 기준 전압 핀은 기준 전압과 연결되고, 상기 제어회로는 상기 충전 전압 핀에 충전전압을 제공한다. 상기 무선 이어폰은 제1 핀, 제2핀, 마이크로프로세서 및 전원관리유닛을 포함하며, 상기 제1 핀은 상기 기준 전압 핀과 연결되고, 상기 제2 핀은 상기 충전 박스로부터 상기 충전전압을 제공받도록 상기 충전 전압 핀과 연결되어 상기 무선 이어폰 내의 배터리를 충전하고, 상기 마이크로프로세서는 코어 회로 및 웨이크업 회로를 포함하며, 상기 웨이크업 회로는 상기 제1 핀에 커플링되고, 상기 전원관리유닛은 상기 웨이크업 회로에 전원을 공급하기 위한 무정전 영역을 포함한다. 상기 무선 이어폰의 작동 중에, 상기 코어 회로가 슬립 상태에 있을 때, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 변경된 것을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전자 기기의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무선 이어폰과 충전 박스의 작동 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 전자 기기의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선 이어폰과 충전 박스의 작동 개략도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 기기는 무선 이어폰(110) 및 외부 충전 장치(본 실시예에서는 충전 박스(120)를 예로 들어 설명함)를 포함한다. 무선 이어폰(110)은 핀(N1, N2), 마이크로프로세서(112), 전원관리유닛(114), 충전회로(116), 배터리(117), 무선 통신 소자(118) 및 코덱(119)을 포함하며, 마이크로프로세서(112)는 웨이크업 회로(152) 및 코어 회로(154)를 포함하고, 전원관리유닛(114)은 무정전 영역(162)을 포함한다. 충전 박스(120)는 핀(N1', N2'), 제어회로(122) 및 배터리(124)를 포함한다.
본 실시예에서, 무선 이어폰(110)은 충전 박스(120)에 연결되면, 대부분의 내부 소자가 무선 이어폰(110) 충전 완료 후 슬립 상태로 진입하고, 전원관리유닛(114)의 무정전 영역(114)만이 웨이크업 회로(152)에 전원을 공급할 수 있도록 하며, 또한, 사용자가 무선 이어폰(110)을 충전 박스(120)로부터 분리하면, 웨이크업 회로(152)는 자동으로 무선 이어폰(110)을 슬립 상태에서 작동 모드로 진입시켜, 사용자가 편리하게 사용할 수 있게 한다. 이하에서는 무선 이어폰(110)과 충전 박스(120)의 작동에 대해 상세하게 설명한다.
도 1, 도 2를 동시에 참고하면, 시점(time point)(t1)에서 무선 이어폰(110)은 충전 박스(120)에 삽입되어 있고, 이때, 무선 이어폰(110)의 핀(N1, N2)은 충전 박스(120)의 핀(N1', N2')과 각각 연결되고, 충전 박스(120)의 핀(N1')은 배터리(124)에 따라 제어회로(122)에 의해 생성된 충전전압(VDD)(예를 들면, 5볼트)을 공급받기 위한 것이고, 핀(N2')은 접지전압(GND)과 연결된다. 그리고, 충전회로(116)는 이때 핀(N1)으로부터 충전 박스(120)로부터의 충전전압(VDD)을 공급받아, 배터리(117)를 충전한다.
이어서, 시점(t2)에서 배터리(117)가 완전히 충전되면, 이때 충전회로(116)는 배터리(117)에 대한 충전을 중단한다. 동시에, 코어 회로(154), 전원관리유닛(114)의 다른 영역, 무선 통신 소자(118) 및 코덱(119)은 무선 이어폰(110) 충전 완료 후 슬립 상태로 진입하고, 전원관리유닛(114)의 무정전 영역(114)만 남아 웨이크업 회로(152)에 전원을 공급하여 작동이 유지되도록 한다.
시점(t3)에서, 사용자가 충전 박스(120)로부터 무선 이어폰(110)을 꺼내면(즉 무선 이어폰(110)의 핀(N1, N2)이 충전 박스(120)의 핀(N1', N2')으로부터 분리되면), 이때 웨이크업 회로(152)는 핀(N1)의 전압 레벨이 원래의 충전전압(VDD)에서 다른 전압 레벨(예를 들면, 0볼트, 접지전압(GND) 또는 임의의 특정 전압보다 낮은 전압 값)로 감소된 것을 검출하여, 웨이크업 회로(152)가 웨이크업 신호를 생성하여 코어 회로(154)를 직접 또는 간접적으로 웨이크업하고, 전원관리유닛(114)을 웨이크업하도록 함으로써, 마이크로프로세서(112), 무선 통신 소자(118) 및 코덱(119)에 공급 전압을 제공한다. 실시예에서, 웨이크업 회로(152)는 로직 회로일 수 있고, 핀(N1)이 저전압 레벨(예를 들면, 0볼트, 접지전압(GND) 또는 임의의 특정 전압보다 낮은 전압 값)인 경우, 생성된 출력은 코어 회로(154)를 트리거하여 웨이크업하는 상기 웨이크업 신호로 직접 사용할 수 있고, 또한, 웨이크업 회로(152)는 상기 웨이크업 신호, 또는 다른 로직 회로를 통해서 전원관리유닛(114)의 다른 영역을 웨이크업할 수도 있다.
무선 이어폰(110)이 자동으로 켜지면, 무선 이어폰(110)은 내부의 무선 통신 소자(118)를 통해 스마트 폰 또는 태블릿과 같은 전자 기기와 통신 연결을 구축한 다음, 무선 통신 소자(118)를 통해 상기 전자 기기로부터의 오디오 신호를 수신하여, 마이크로프로세서(112) 및 코덱(119)에 의해 처리한 후 사용자가 들을 수 있도록 재생한다.
상술한 바와 같이, 사용자가 무선 이어폰(110)을 충전 박스(120)에서 꺼내면, 무선 이어폰(110)을 켜기 위해 수동으로 전원 스위치를 누를 필요 없이, 무선 이어폰(110)을 바로 사용하여 상기 전자 기기로부터 오디오 신호를 수신할 수 있으므로, 사용자의 편리성을 크게 증가시킬 수 있다. 또한, 무선 이어폰(110)은 충전 박스(120)에서 꺼내면 자동으로 켜지므로, 무선 이어폰(110)에 전원 스위치를 설치하지 않아도 되어, 제조 및 설계 비용이 절감된다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 전자 기기의 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전자 기기는 무선 이어폰(310) 및 외부 충전 장치(본 실시예에서는, 충전 박스(320)를 예로 들어 설명함)를 포함한다. 무선 이어폰(310)은 핀(N1, N2, N3), 마이크로프로세서(312), 전원관리유닛(314), 충전회로(316), 배터리(317), 무선 통신 소자(318) 및 코덱(319)을 포함하고, 마이크로프로세서(312)는 웨이크업 회로(352) 및 코어 회로(354)를 포함하고, 전원관리유닛(314)은 무정전 영역(362)을 포함한다. 충전 박스(320)는 핀(N1', N2', N3'), 제어회로(322) 및 배터리(324)를 포함한다. 본 실시예에서, 핀(N1) 및 핀(N1')은 다용도 입출력(General-purpose input/output)핀이고, 핀(N1)은 풀업 회로(R)를 통해 고전압 레벨(예를 들면, 도시된 VH)과 연결되고, 핀(N1')은 기준 전압(Vref)과 연결된 기준 전압 핀으로 간주될 수 있고, 기준 전압(Vref)은 저전압 레벨(예를 들면, 접지전압(GND))이다.
본 실시예에서, 무선 이어폰(310)은 충전 박스(320)에 연결되면, 대부분의 내부 소자가 무선 이어폰(110) 충전 완료 후 슬립 상태로 진입하고, 전원관리유닛(314)의 무정전 영역(314)만이 웨이크업 회로(352)에 전원을 공급할 수 있도록 하며, 또한, 사용자가 무선 이어폰(310)을 충전 박스(320)로부터 분리하면, 웨이크업 회로(352)는 자동으로 무선 이어폰(310)을 슬립 상태에서 작동 모드로 진입시켜, 사용자가 편리하게 사용할 수 있게 한다. 이하에서는 무선 이어폰(310)과 충전 박스(320)의 작동에 대해 설명한다.
도 3, 도 4를 동시에 참고하면, 시점(t1)에서 무선 이어폰(310)은 충전 박스(320)에 삽입되어 있고, 이때, 무선 이어폰(310)의 핀(N1~N3)은 충전 박스(320)의 핀(N1'~N3')과 각각 연결되고, 충전 박스(320)의 핀(N2')은 충전 전압 핀이며, 배터리(124)에 따라 제어회로(322)에 의해 제공되는 충전전압(VDD)(예를 들면, 5볼트)을 공급받기 위한 것이고, 핀(N3')은 접지전압(GND)과 연결되고, 이때 충전회로(316)는 핀(N2)으로부터 충전 박스(320)로부터의 충전전압(VDD)을 공급받아, 배터리(317)를 충전한다.
본 실시예에서, 핀(N1')에 의해 공급받은 기준 전압(Vref)은 저전압 레벨이므로, 무선 이어폰(310)의 핀(N1)도 저전압 레벨이다.
이어서, 시점(t2)에서 배터리(317)가 완전히 충전되면, 이때 충전회로(316)는 배터리(317)에 대한 충전을 중단한다. 충전회로(316)가 배터리(317)에 대한 충전을 중단하므로, 충전회로(316)는 더 이상 핀(N2)으로부터 전류를 인출하지 않으며, 제어회로(322)는 핀(N2')에서 전류가 흘러 나가지 않음을 검출하면, 제어회로(322) 중 충전전압(VDD)을 5볼트로 끌어올리기 위한 승압 회로를 턴오프할 수 있다. 즉 제어회로(322)는 핀(N2')에 5V의 충전전압(VDD)을 공급하는 것을 중단함으로써 전력 소비를 줄인다. 또한, 이때 코어 회로(354), 전원관리유닛(314)의 다른 영역, 무선 통신 소자(318) 및 코덱(319)은 무선 이어폰(310) 충전 완료 후 슬립 상태로 진입하고, 전원관리유닛(314)의 무정전 영역(314)만이 남아 웨이크업 회로(352)에 전원을 공급하여 작동이 유지되도록 한다.
시점(t3)에서, 사용자가 충전 박스(320)로부터 무선 이어폰(310)을 꺼내면(즉 무선 이어폰(110)의 핀(N1~N3)이 충전 박스(320)의 핀(N1'~N3')으로부터 분리되면), 이때 웨이크업 회로(352)는 핀(N1)의 전압 레벨이 원래의 저전압 레벨에서 다른 전압 레벨(예를 들면, 전압(VH))로 높아진 것을 검출하여, 웨이크업 회로(352)가 웨이크업 신호를 생성하여 코어 회로(354)를 직접 또는 간접적으로 웨이크업하고, 전원관리유닛(314)을 웨이크업하도록 함으로써, 마이크로프로세서(312), 무선 통신 소자(318) 및 코덱(319)에 공급 전압을 제공한다. 실시예에서, 웨이크업 회로(352)는 로직 회로일 수 있고, 핀(N1)이 고전압 레벨인 경우, 생성된 출력은 코어 회로(354)를 트리거하여 웨이크업하는 상기 웨이크업 신호로 직접 사용할 수 있고, 또한, 웨이크업 회로(352)는 상기 웨이크업 신호, 또는 다른 로직 회로를 통해서 전원관리유닛(314)의 다른 영역을 웨이크업 할 수도 있다.
무선 이어폰(310)이 자동으로 켜지면, 무선 이어폰(310)은 내부의 무선 통신 소자(318)를 통해 스마트 폰 또는 태블릿과 같은 전자 기기와 통신 연결을 구축한, 다음 무선 통신 소자(318)를 통해 상기 전자 기기로부터의 오디오 신호를 수신하여, 마이크로프로세서(312) 및 코덱(319)에 의해 처리한 후 사용자가 들을 수 있도록 재생한다.
상술한 바와 같이 사용자가 무선 이어폰(310)을 충전 박스(320)에서 꺼내면, 무선 이어폰(310)을 켜기 위해 별도로 전원 스위치를 누를 필요 없이, 무선 이어폰(310)을 바로 사용하여 상기 전자 기기로부터 오디오 신호를 수신할 수 있으므로, 사용자의 편리성을 크게 증가시킬 수 있다. 무선 이어폰(310)은 충전 박스(320)에서 꺼내면 자동으로 켜지므로, 무선 이어폰(310)에 전원 스위치를 설치하지 않아도 되어, 제조 및 설계 비용을 절감할 수 있다. 또한, 충전 박스(320)의 일부 회로는 무선 이어폰(310) 충전 완료 후 턴오프될 수 있으므로, 충전 박스(320)의 소비전력을 줄일 수 있다.
주의할 점은, 도 3의 실시예에서, 충전 박스(320)의 핀(N1')과 연결된 기준 전압(Vref)은 저전압 레벨이고, 무선 이어폰(310)의 핀(N1)은 풀업 회로(R)를 통해 고전압 레벨과 연결되며, 핀(N1)이 저전압 레벨에서 고전압 레벨로 바뀔 경우 웨이크업 회로(352)가 코어 회로(354) 및 전원관리유닛(314)을 웨이크업하도록 할 수 있으나, 상술한 내용은 예시로 설명한 것 일뿐 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 다른 실시예에서, 충전 박스(320)의 핀(N1')과 연결된 기준 전압(Vref)은 고전압 레벨일 수 있고, 무선 이어폰(310)의 핀(N1)은 풀다운 회로를 통해 저전압 레벨과 연결될 수 있으며, 핀(N1)이 고전압 레벨에서 저전압 레벨로 바뀔 경우 웨이크업 회로(352)를 트리거하여 코어 회로(354) 및 전원관리유닛(314)을 웨이크업하도록 할 수 있다.
이상은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명의 특허청구범위에 따른 등가 변화 및 수정은 모두 본 발명의 범위 내에 포함된다.
110, 310 무선 이어폰
112, 312 마이크로프로세서
114, 314 전원관리유닛
116, 316 충전회로
117, 317 배터리
118, 318 무선 통신 소자
119, 319 코덱
120, 320 충전 박스
122, 322 제어회로
124, 324 배터리
152, 352 웨이크업 회로
154, 354 코어 회로
162, 362 무정전 영역
N1, N2, N3, N1', N2', N3' 핀
GND 접지전압
VDD 충전전압
VH 전압
Vref 기준 전압
R 풀업 회로

Claims (10)

  1. 외부 충전 장치와 연결되는 제1 핀;
    코어 회로 및 상기 제1 핀에 커플링되는 웨이크업 회로를 포함하는 마이크로프로세서; 및
    상기 웨이크업 회로에 전원을 공급하는 무정전 영역을 포함하는 전원관리유닛
    을 포함하되,
    상기 코어 회로가 슬립 상태에 있을 때, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 변경된 것을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업하고,
    상기 제1 핀은 상기 외부 충전 장치로부터 충전전압을 공급받아, 무선 이어폰 내부의 배터리를 충전하고,
    상기 무선 이어폰이 상기 외부 충전 장치와 연결되어 충전 작업을 완료하면, 상기 코어 회로는 슬립 상태로 진입하지만, 상기 웨이크업 회로는 여전히 상기 무정전 영역을 통해 전원을 공급하여 작동이 유지되도록 하고; 무선 이어폰이 상기 외부 충전 장치로부터 분리되고, 또한 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 상기 충전전압에서 다른 전압 레벨로 낮아졌음을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 상기 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업하는, 무선 이어폰.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 이어폰이 상기 외부 충전 장치와 연결되어 충전 작업을 완료하면, 상기 코어 회로 및 상기 전원관리유닛의 다른 영역은 슬립 상태로 진입하고; 무선 이어폰이 상기 외부 충전 장치로부터 분리되고, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 상기 충전전압에서 상기 다른 전압 레벨로 낮아졌음을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 상기 웨이크업 신호를 생성하여 상기 전원관리유닛의 상기 다른 영역 및 상기 코어 회로를 웨이크업하는, 무선 이어폰.
  3. 충전 박스, 무선 이어폰을 포함하는 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리에 있어서,
    상기 충전 박스는,
    기준 전압과 연결되는 기준 전압 핀;
    충전 전압 핀;
    상기 충전 전압 핀에 충전전압을 제공하기 위한 제어회로
    를 포함하고,
    상기 무선 이어폰은,
    상기 기준 전압 핀과 연결되는 제1 핀;
    상기 충전 박스로부터 상기 충전전압을 공급받도록 상기 충전 전압 핀과 연결되어, 상기 무선 이어폰 내부의 배터리를 충전하는 제2 핀;
    코어 회로 및 상기 제1 핀에 커플링되는 웨이크업 회로를 포함하는 마이크로프로세서; 및
    상기 웨이크업 회로에 전원을 공급하는 무정전 영역을 포함하는 전원관리유닛
    을 포함하되,
    상기 코어 회로가 슬립 상태에 있을 때, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 변경된 것을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업하고,
    상기 무선 이어폰이 상기 충전 박스와 연결되어 충전 작업을 완료하면, 상기 코어 회로는 슬립 상태로 진입하지만, 상기 웨이크업 회로는 여전히 상기 무정전 영역을 통해 전원을 공급하여 작동이 유지되도록 하고; 무선 이어폰이 상기 충전 박스로부터 분리되고, 상기 웨이크업 회로가 상기 제1 핀의 전압 레벨이 상기 기준 전압에서 다른 전압 레벨로 낮아졌거나 높아졌음을 검출하면, 상기 웨이크업 회로는 상기 웨이크업 신호를 생성하여 상기 코어 회로를 웨이크업하는, 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무선 이어폰이 상기 충전 박스와 연결되어 충전 작업을 완료하면, 상기 제어회로는 상기 충전 전압 핀에 상기 충전전압을 공급하는 것을 중단하는, 무선 이어폰과 충전 박스 어셈블리.
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