KR102371501B1 - 휴대 단말과 외부 기기 간의 usb 인터페이스 장치 및 그 방법 - Google Patents

휴대 단말과 외부 기기 간의 usb 인터페이스 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치는, 휴대용 단말과 USB 케이블에 의해 연결되는 외부 기기의 내부에 마련되는 USB 인터페이스 장치에 있어서, 상기 외부 기기의 배터리 출력 전압에 의해 하이값을 유지하는 전압 버스 단자와, 상기 휴대용 단말의 전원단과 상기 USB 케이블의 전원 핀에 의해 연결되는 비교 단자와, 상기 USB 케이블의 USB_ID V 핀과 연결되는 USB_ID 단자와, 상기 USB_ID 단자와 그라운드 사이에 마련된 스위치와, 상기 전압 버스 단자와 상기 비교 단자의 값을 비교하여, 소정 임계치 이상의 차이가 나는 경우 상기 스위치를 온 시키는 제어 신호를 생성하는 비교 회로와, 생성된 상기 제어 신호를 소정 시간 지연시킨 뒤, 상기 스위치에 전달하는 지연 회로를 포함하며, 상기 USB_ID 단자는 상기 스위치가 온 되기 전에는 하이 값을 갖도록 설정될 수 있다.

Description

휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING USB INTERFACE BETWEEN POTABLE DEVICE AND EXTERNAL DEVICE}
본 발명은 휴대용 단말과 외부 기기 간의 인터페이스 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰 등의 휴대용 단말과 외장형 인코더(External Encoder) 등의 외부 기기 간의 USB 인터페이스를 제공할 수 있는 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인코더 등을 활용하는 개인 방송 등의 서비스가 광범위하게 확산되면서 인코더와 휴대 단말을 연결시켜 무선통신망(예컨대, 3G망, LTE망 등)을 통해 개인 방송을 실시간으로 브로트캐스팅해주는 서비스 모델이 속속 등장하고 있다.
잘 알려진 바와 같이, 인코더와 휴대 단말을 이용하여 개인 방송 등을 브로드캐스팅하기 위해서는 OTG 커넥터(예컨대, USB 2.0 OTG 커넥터)를 통해 인코더와 휴대 단말을 물리적으로 연결(접속)시켜야 한다. 여기에서, OTG 커넥터는 전원 핀, 2개의 데이터 핀, USB_ID 핀 및 접지 핀을 포함하는 5핀 구조를 갖는다.
그리고, OTG 커넥터는 USB_ID 핀의 상태(하이(H) 레벨 또는 로우(L) 레벨 상태)에 따라 하나의 동작 모드를 실행, 즉 충전 모드 또는 OTG 모드 중 어느 한 모드를 실행할 수 있다.
여기에서, 충전 모드는, 예컨대 외부 기기의 내장 배터리에 충전된 전원을 이용하여 휴대 단말의 배터리를 충전하거나 혹은 그 반대의 방향으로 충전하는 모드를 의미할 수 있고, OTG 모드는 인코더에서 생성되거나 혹은 저장되어 있는 데이터를 휴대 단말로 전송하는 모드를 의미할 수 있다.
한편, OTG 커넥터를 통해 연결된 인코더와 휴대 단말을 이용하여 생방송을 브로드캐스팅할 때 휴대 단말과 인코더 중 어느 한 기기에서 배터리가 거의 소진되는 상황이 발생할 수 있는데, 이러한 상황이 발생하는 경우, 종래에는 생방송의 브로드캐스팅을 위한 OTG 모드를 일시 중단시킨 후 OTG 커넥터를 충전 모드로 절환시켜 어느 한 기기를 충전해야만 했었다.
즉, 휴대 단말과 인코더를 OTG 커넥터로 연결하여 생방송을 브로드캐스팅하는 경우, 종래에는 두 기기 중 어느 한 기기의 배터리 상황에 따라 생방송의 브로드캐스팅이 일시적으로 중단되는 상황이 발생될 수 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0072248호(공개일 : 2015. 06. 29.)
본 발명은 휴대용 단말과 외부 기기가 연결될 때 휴대용 단말이 충전 모드로 동작되도록 하고 이후 기 설정된 일정시간을 지연시켜 USB_ID 핀을 OTG 모드로 활성화시킴으로써, 충전 모드와 OTG 모드를 병행 실행할 수 있는 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치 및 그 방법을 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 일 관점에 따라, 휴대용 단말과 USB 케이블에 의해 연결되는 외부 기기의 내부에 마련되는 USB 인터페이스 장치에 있어서, 상기 외부 기기의 배터리 출력 전압에 의해 하이값을 유지하는 전압 버스 단자와, 상기 휴대용 단말의 전원단과 상기 USB 케이블의 전원 핀에 의해 연결되는 비교 단자와, 상기 USB 케이블의 USB_ID V 핀과 연결되는 USB_ID 단자와, 상기 USB_ID 단자와 그라운드 사이에 마련된 스위치와, 상기 전압 버스 단자와 상기 비교 단자의 값을 비교하여, 소정 임계치 이상의 차이가 나는 경우 상기 스위치를 온 시키는 제어 신호를 생성하는 비교 회로와, 생성된 상기 제어 신호를 소정 시간 지연시킨 뒤, 상기 스위치에 전달하는 지연 회로를 포함하며, 상기 USB_ID 단자는 상기 스위치가 온 되기 전에는 하이 값을 갖도록 설정되어 있는 외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치를 제공한다.
본 발명은, 다른 관점에 따라, USB 케이블에 의해 연결되는 휴대용 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 방법에 있어서, 상기 외부 기기가 상기 휴대용 단말에 플러그 인(Plug in)될 때, 상기 휴대용 단말이 충전 모드로 동작되도록 상기 외부 기기의 배터리 전압을 통해 전압 버스 단자를 하이값으로 유지시키는 단계와, 상기 전압 버스 단자의 값과 이 전압 버스 단자에 연결된 비교 단자의 값 간의 차이를 비교하여, 소정 임계치 이상의 차이가 날 때 USB_ID 단자의 레벨 값 변경을 위한 제어 신호를 발생시키는 단계와, 발생된 상기 제어 신호를 소정 시간 지연시킨 후 상기 USB_ID 단자와 그라운드 사이에 마련된 스위치에 인가하여 상기 스위치를 온 시킴으로써 상기 USB_ID 단자를 하이값에서 로우값으로 변경하는 단계를 포함하는 외부 기기와 휴대용 단말간의 USB 인터페이스 방법을 제공한다.
본 발명은 휴대용 단말과 외부 기기가 연결될 때 휴대용 단말이 충전 모드로 동작되도록 하고 이후 기 설정된 일정시간을 지연시켜 USB_ID 핀을 OTG 모드로 활성화시킴으로써, 충전 모드와 OTG 모드를 병행 실행시킬 수 있으며, 이를 통해 단말 사용자들의 다양한 서비스 만족도를 효과적으로 증진시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예1에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예1에 따라 휴대용 단말과 외부 기기 간의 연동 모드를 제어하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예2에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예3에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예5에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따라 휴대용 단말과 외부 기기가 브로드캐스트 모드를 수행 중일 때 각 기기의 배터리 잔량에 의거하여 배터리 최적화를 자동 제어하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
[실시 예1]
도 1은 본 발명의 실시 예1에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예의 연동 모드 제어 장치(120)는, 외부 기기(예컨대, 외장형 인코더 등)에 장착될 수 있는 것으로, 5핀 구조의 OTG 커넥터(121), 전압차 발생부(122), 비교 회로(123), 지연 회로(124) 및 스위치(125) 등을 포함할 수 있다. 이때, OTG 커넥터(121)를 구성하는 P1은 전원 핀을, P2와 P3은 데이터 핀을, P4는 USB_ID 핀을, P5는 접지 핀을 각각 나타낸다.
여기에서, USB_ID 핀(P4)의 상태가 하이(H) 레벨일 때 도시 생략된 외부 기기 내 제어기로부터의 모드 제어에 따라 휴대용 단말(110)과 외부 기기 간의 충전 모드가 실행되고, USB_ID 핀(P4)의 상태가 로우(L) 레벨일 때 제어기로부터의 모드 제어에 따라 휴대용 단말(110)과 외부 기기 간의 OTG 모드(ON The Go), 즉 데이터 핀(P2, P3)을 통해 외부 기기의 데이터(예컨대, 인코더로 촬영한 동영상 등)가 휴대용 단말(110)로 전송되는 등의 OTG 모드가 실행된다. 이때, OTG 모드는, 예컨대 USB 데이터 통신 모드로 정의될 수 있다.
그리고, 전압차 발생부(122)는 USB 케이블(도시 생략)의 전원 핀(P1)에 의해 휴대용 단말의 전원단과 연결되는 비교 단자(I1)와 V_BUS 상의 전압 버스 단자(I2)에 저항(R1)을 포함할 수 있는 것으로, USB 케이블을 통해 외부 기기가 휴대용 단말(110)에 연결되어 휴대용 단말(110)이 충전 모드로 동작될 때, 비교 단자(I1)와 전압 버스 단자(I2) 간의 전압차를 발생시키는 등의 기능을 제공할 수 있다.
여기에서, 충전 모드는, 예컨대 외부 기기의 내장 배터리에 충전된 전원을 이용하여 휴대용 단말(110)의 배터리가 충전되는 모드를 의미할 수 있다. 그리고, 휴대용 단말(110)은 이동 통신망(예컨대, 3G망, LTE망 등)을 통해 무선 통신이 가능한 단말, 예컨대 휴대폰, 스마트폰, PMP, 스마트패드, 스마트북, 태블릿 PC, 넷북, 노트북 등과 무선 단말을 의미할 수 있다.
그리고, 전압 버스 단자(I2)는 USB 케이블을 통해 외부 기기가 휴대용 단말(110)에 연결될 때 외부 기기의 배터리 출력 전압에 의해 하이값으로 유지될 수 있다. 또한, 스위치(125)의 출력 측에 마련되어 있는 USB_ID 단자(I3)는 USB 케이블의 USB_ID 핀(P4)과 연결되어 있다.
다음에, 비교 회로123)는, 예컨대 전압 비교기 등을 포함할 수 있는 것으로, 비교 단자(I1)와 전압 버스 단자(I2) 간의 전압차가 소정 임계치 이상일 때 USB_ID 핀(P4)의 상태 변경(예컨대, 하이(H) 레벨 상태에서 로우(L) 레벨 상태로 변경)을 위한 변경 제어신호를 발생하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
다음에, 지연 회로(124)는 비교 회로(123)로부터 출력되는 변경(절환) 제어신호를 기 설정된 소정시간 동안 지연(시정수에 기반한 시간 지연)시켜 출력하는 등의 기능을 제공할 수 있는데, 이를 위해 저항(R2)과 커패시터(C1)로 된 RC 회로를 포함할 수 있다. 여기에서, 시정수에 의한 시간 지연은, 예컨대 50mSec - 80mSec의 범위를 가질 수 있다.
또한, 스위치(125)는, 예컨대 그 입력단이 지연 회로(124)의 출력단에 연결되고 출력단이 USB_ID 핀(P4)에 연결된 전자스위치(예컨대, 트랜지스터(TR1))를 포함할 수 있는 것으로, 지연 회로(124)로부터 출력되는 지연된 변경 제어신호에 따라, 충전 모드의 실행을 유지하는 상태에서 휴대용 단말(110)과 외부 기기 간의 OTG 모드(즉, 데이터 통신 모드)가 실행되도록 USB_ID 핀(P4)을 하이값에서 로우값(OTG 모드 활성화 상태)로 변경시키는 등의 기능을 제공할 수 있다.
그리고, 지연된 변경 제어신호에 의해 스위치(125)가 온되면, USB_ID 핀(P4)이 하이 레벨(H)에서 로우(L) 레벨 상태로 변경되면, USB_ID 핀(P4)의 변경 상태를 실시간으로 인식하는 외부 기기의 제어기(도시 생략)가 휴대용 단말의 충전 모드를 유지하는 상태에서 휴대용 단말(110)이 OTG 모드로 동작되도록 제어함으로써, 외부 기기의 데이터(예컨대, 인코더로 촬영한 동영상 등)가 데이터 핀(P2, P3)을 통해 휴대용 단말(110)로 전송되는 OTG 모드(데이터 통신 모드)가 실행될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 연동 모드 제어 장치는 RC 회로의 시정수에 기반한 지연 시간만큼의 시간차를 두고 충전 모드와 OTG 모드가 각각 실행시키는 방식으로 두 모드의 병행 실행을 실현할 수 있다.
다음에, 외부 기기가 휴대용 단말에 연결될 때 본 실시 예에 따라 휴대용 단말과 외부 기기 간의 연동 모드를 제어하는 일련의 과정들에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예1에 따라 휴대용 단말과 외부 기기 간의 연동 모드를 제어하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, OTG 커넥터(121)를 통해 외장형 인코더 등의 외부 기기가 USB 케이블을 통해 휴대용 단말(110)에 연결되면(단계 202), USB_ID 핀(P4)의 상태가 하이(H) 레벨로 되는데, 이러한 USB_ID 핀(P4)의 하이 레벨 감지를 통해 휴대용 단말은 충전 모드로 동작하게 된다(단계 204).
이때, 둘 사이에 저항(R1)이 게재되어 있는 비교 단자(I1)와 전압 버스 단자(I2) 사이에 전압차가 발생하게 되는데, 비교 단자(I1)가 비교 회로(123)의 일측 입력으로 인가되고 전압 버스 단자(I2)가 비교 회로(123)의 타측 입력으로 인가됨으로써 양단간의 전압차가 감지(검출)된다(단계 206).
그리고, 비교 회로(123)에서는 비교 단자(I1)와 전압 버스 단자(I2) 사이의 전압차가 소정 임계치 이상일 때(단계 208), USB_ID 핀(P4)의 상태 변경(예컨대, 하이(H) 레벨 상태에서 로우(L) 레벨 상태로 변경)을 위한 변경 제어신호를 발생하여 지연 회로(124)의 입력으로 전달한다(단계 210).
다음에, 지연 회로(124)에서는 비교 회로(123)로부터 출력되는 변경 제어신호를 기 설정된 소정시간 동안 지연(예컨대 50mSec - 80mSec 범위의 지연), 즉 시정수에 기반하여 지연시키며(단계 212), 지연된 변경 제어신호는 스위치(125)의 입력(예컨대, 트랜지스터(TR1)의 게이트 입력)으로 인가된다.
그 결과, 스위치(125)가 온되어 USB_ID 핀(P4)이 하이 레벨(H)에서 로우(L) 레벨 상태로 변경, 즉 휴대용 단말에서의 충전 모드 동작을 유지하는 상태에서 휴대용 단말(110)에서 OTG 모드(데이터 통신 모드)가 실행되도록 USB_ID 핀(P4)의 레벨 상태가 하이값에서 로우값으로 변경된다(단계 214).
따라서, USB_ID 핀(P4)의 레벨 변경에 따라 휴대용 단말이 충전 모드로 유지되면서 휴대용 단말(110)이 OTG 모드를 실행하게 되며, 이를 통해 외부 기기의 데이터(예컨대, 인코더로 촬영한 동영상 등)가 데이터 핀(P2, P3)을 통해 휴대용 단말(110)로 전송될 수 있다.
[실시 예2]
도 3은 본 발명의 실시 예2에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시 예의 연동 모드 제어 장치는 USB 케이블의 전원 핀(P1)과 비교 단자(I1) 사이에 연결되어, 외부 기기로부터 휴대용 단말로 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 조작 스위치(310)를 추가적으로 구성하는 특징을 제외한 나머지 구성들은 각 구성부재가 수행하는 기능 등의 측점에서 볼 때 실시 예1의 대응하는 구성부재들과 실질적으로 동일하다.
따라서, 이해의 증진을 위한 혼돈을 피하기 위하여 도 1에 도시된 구성부재들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 도 3의 동일 구성부재들에 대해서는 도 1의 구성부재들과 동일한 참조번호로 정의 및 기재한다.
그리고, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복 기재를 피하기 위하여, 도 1에 도시된 구성부재들과 실질적으로 동일한 도 3의 대응 구성부재들에 대해서는 기능 등의 상세 설명을 생략한다.
여기에서, 본 실시 예에 새롭게 추가되는 모드 스위치(310)는 사용자 조작을 통해 온 또는 오프로 스위칭될 수 있으며, 이를 통해 휴대용 단말에서의 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있다.
즉, 사용자는 휴대용 단말에서의 충전 모드의 실행이 필요치 않다고 판단될 경우, 모드 스위치(310)를 오프시킴으로써 휴대용 단말에서의 충전 모드 실행 자체를 원천적으로 차단시킬 수 있다.
[실시 예3]
도 4는 본 발명의 실시 예3에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시 예의 연동 모드 제어 장치는 USB 케이블의 전원 핀(P1)과 비교 단자(I1) 사이에 연결되어, 외부 기기로부터 휴대용 단말로 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 제 1 조작 스위치(410)와 USB_ID 핀(P4)과 USB_ID 단자(I3) 사이에 연결되어, 외부 기기와 휴대용 단말 사이의 데이터 통신의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 제 2 조작 스위치(420)를 추가적으로 구성하는 특징을 제외한 나머지 구성들은 각 구성부재가 수행하는 기능 등의 측점에서 볼 때 실시 예1의 대응하는 구성부재들과 실질적으로 동일하다.
따라서, 이해의 증진을 위한 혼돈을 피하기 위하여 도 1에 도시된 구성부재들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 도 4의 동일 구성부재들에 대해서는 도 1의 구성부재들과 동일한 참조번호로 정의 및 기재한다.
그리고, 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복 기재를 피하기 위하여, 도 1에 도시된 구성부재들과 실질적으로 동일한 도 4의 대응 구성부재들에 대해서는 기능 등의 상세 설명을 생략한다.
여기에서, 본 실시 예에 새롭게 추가되는 제 1 모드 스위치(410)는 사용자 조작을 통해 온 또는 오프로 스위칭될 수 있으며, 이를 통해 휴대용 단말에서의 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있다.
즉, 사용자는 휴대용 단말에서의 충전 모드의 실행이 필요치 않다고 판단될 경우, 모드 스위치(410)를 오프시킴으로써 휴대용 단말에서의 충전 모드 실행 자체를 원천적으로 차단시킬 수 있다.
또한, 본 실시 예에 새롭게 추가되는 제 2 모드 스위치(420)는 사용자 조작을 통해 온 또는 오프로 스위칭될 수 있으며, 이를 통해 외부 기기와 휴대용 단말 간의 OTG 모드(데이터 통신 모드)의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있다.
즉, 사용자는 OTG 모드의 실행이 필요치 않다고 판단될 경우, 제 2 모드 스위치(420)를 오프시킴으로써 OTG 모드의 실행 자체를 원천적으로 차단시킬 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따르면, 사용자는 제 1 및 제 2 모드 스위치(410, 420) 모두를 온 상태로 위치시킴으로써 충전 모드와 OTG 모드가 병행 실행되도록 할 수 있고, 제 1 모드 스위치(410)를 온 상태로 위치시키고 제 2 모드 스위치(420)를 오프 상태로 위치시킴으로써 충전 모드만이 선택 실행되도록 할 수 있으며, 제 1 모드 스위치(410)를 오프 상태로 위치시키고 제 2 모드 스위치(420)를 온 상태로 위치시킴으로써 OTG 모드만이 선택 실행되도록 할 수 있다.
[실시 예4]
도 5는 본 발명의 실시 예4에 따른 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치에 대한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시 예의 연동 모드 제어 장치는 USB 케이블의 전원 핀(P1)과 비교 단자(I1) 사이에 제 1 모드 스위치(510)가 연결되고, USB_ID 핀(P4)과 USB_ID 단자(I3) 사이에 제 2 모드 스위치(520)가 연결되는 구성 측면에서만 볼 때, 상술한 실시 예3의 장치와 동일하지만, 제 1 및 제 2 모드 스위치(510, 520)가 사용자 조작(수동 조작)이 아닌 제어부(530)로부터의 제어 지령에 따라 자동으로 수행된다는 점에 있어서 차이를 갖는다.
여기에서, 제어부(530)는, 예컨대 외부 기기의 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있는 것으로, 제 1 및 제 2 모드 스위치(510, 520)의 스위칭 제어(온/오프 제어)를 위해, 외부로부터의 제어 지령에 따라 그에 상응하는 제 1 및 제 2 스위칭 신호를 선택적 또는 동시에 발생시켜 제 1 모드 스위치(510) 및/또는 제 2 모드 스위치(520)에 제공하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 여기에서, 제어 지령은, 예컨대 사용자 인터페이스에 따라 휴대용 단말로부터 생성되어 USB 케이블을 통해 외부 기기 내의 제어부(530)로 전달된 지령 데이터일 수 있다.
즉, 본 실시 예의 연동 모드 제어 장치는 제 1 및 제 2 모드 스위치(510, 520)의 각 스위칭을 수동 조작이 아닌 자동 제어로 수행한다는 점만 다를 뿐 각 모드 스위치의 실제적인 기능(선택적인 모드 개폐 기능)은 실시 예3의 각 모드 스위치에서의 기능과 실질적으로 동일하다.
따라서, 본 실시 예에 따르면, 제 1 및 제 2 모드 스위치(510, 520) 모두를 온 상태로 자동 제어함으로써 충전 모드와 OTG 모드가 병행 실행되도록 할 수 있고, 제 1 모드 스위치(510)를 온 상태로 자동 제어하고 제 2 모드 스위치(520)를 오프 상태로 자동 제어함으로써 충전 모드만이 선택 실행되도록 할 수 있으며, 제 1 모드 스위치(510)를 오프 상태로 자동 제어하고 제 2 모드 스위치(520)를 온 상태로 자동 제어함으로써 OTG 모드만이 선택 실행되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시 예의 연동 모드 제어 장치는 브로드캐스트 모드를 수행 중일 때 휴대용 단말 및 외부 기기의 배터리 잔량에 의거하여 배터리 최적화를 자동 실행, 즉 휴대용 단말에서 외부 기기로 전원을 공급하거나, 외부 기기에서 휴대용 단말로 전원을 공급하거나 혹은 휴대용 단말과 외부 기기 간에 전원 교환을 차단하도록 기술적 구성을 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 휴대용 단말과 외부 기기가 브로드캐스트 모드를 수행 중일 때 각 기기의 배터리 잔량에 의거하여 배터리 최적화를 자동 제어하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 휴대용 단말과 외부 기기 간에 브로드캐스트 모드가 수행될 때(단계 602), 휴대용 단말에서는 기 설정된 일정 주기로 자신의 배터리 잔량 정보를 OTG 커넥터를 통해 외부 기기의 제어부로 전달하며, 외부 기기의 제어부에서는 기 설정된 일정 주기로 전달되는 휴대용 단말의 배터리 잔량 정보를 수집한다(단계 604). 여기에서, 휴대용 단말의 배터리 잔량은 % 단위로 표현될 수 있다. 이때, 설명의 편의와 이해의 증진을 위해, 휴대용 단말과 외부 기기 간에는 전원교환이 차단된 상태(즉, 전원교환 차단 모드의 수행 상태)라고 가정한다.
그리고, 외부 기기의 제어부에서는 휴대용 단말의 배터리 잔량(t1)과 자신의 배터리 잔량(t2)을 비교하여 두 배터리 잔량 간에 차이가 발생하는 지의 여부를 체크한다(단계 606).
상기 단계(606)에서의 체크 결과, t1>t2 또는 t2>t1 중의 어느 한 조건일 때, 휴대용 단말의 배터리 잔량(t1)이 외부 기기의 배터리 잔량(t2)보다 크면서 그 잔량 차이(△t1)가 기 설정된 제 1 충전 기준 값(n1)을 초과하는지 혹은 외부 기기의 배터리 잔량(t2)이 휴대용 단말의 배터리 잔량(t1)보다 크면서 그 잔량 차이(△t2)가 기 설정된 제 2 충전 기준 값(n2)을 초과하는지의 여부를 체크한다(단계 608). 여기에서, 제 1 및 제 2 충전 기준 값(n1, n2)은, 예컨대 두 배터리 잔량 간의 차이 10%, 15%, 20% 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다.
상기 단계(608)에서의 체크 결과, △t1≥n1의 조건이 충족되면 외부 기기의 제어부에서는 충전 모드1, 즉 휴대용 단말의 배터리 전원으로 외부 기기의 배터리를 충전시키는 충전 모드1이 실행되도록 제어하고, △t1≥n1의 조건이 충족되면 외부 기기의 제어부에서는 충전 모드2, 즉 외부 기기의 배터리 전원으로 휴대용 단말의 배터리를 충전시키는 충전 모드2가 실행되도록 제어한다(단계 610).
즉, 본 실시 예에 따르면, 휴대용 단말과 외부 기기의 각 배터리 잔량의 차이가 기 설정된 충전 기준 값을 초과할 때 충전 모드1 또는 충전 모드2를 선택 실행하며, 이러한 충전 모드의 선택 실행을 통해 브로드캐스트 모드를 수행 중인 휴대용 단말과 외부 기기간의 배터리 사용 환경이 최적화되도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 단계(608)에서의 체크 결과, △t1≥n1 조건 또는 △t1≥n1 조건 중 어느 하나도 충족(성립)되지 않은 것으로 판단될 때, 외부 기기의 제어부에서는 전원교환 차단 상태를 그대로 유지한다(단계 612). 여기에서, 두 배터리 잔량 간의 차이가 기 설정된 충전 기준 값을 초과하지 않을 때 두 기기(휴대용 단말과 외부 기기) 간에 전원교환 차단 상태를 유지시키는 것은 충전을 위한 5V 승압 동작으로 인한 배터리 소모를 최소화하기 위해서이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 휴대용 단말과 외부 기기가 연결될 때 휴대용 단말이 충전 모드로 동작되도록 하고 이후 기 설정된 일정시간을 지연시켜 USB_ID 핀을 OTG 모드로 활성화시킴으로써, 충전 모드와 OTG 모드를 병행 실행시킬 수 있는 휴대 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 장치를 제공할 수 있다.
이러한 기술적 구성을 포함하는 본 발명은, 충전 모드와 OTG 모드를 병행 실행시킴으로써 단말 사용자들의 다양한 서비스 만족도를 효과적으로 증진시킬 수 있다.
121 : OTG 커넥터
122 : 전압차 발생부
123 : 비교 회로
124 : 지연 회로
125 : 스위치
I1 : 비교 단자
I2 : 전압 버스 단자
I3 : USB_ID 단자

Claims (10)

  1. 휴대용 단말과 USB 케이블에 의해 연결되는 외부 기기의 내부에 마련되는 USB 인터페이스 장치에 있어서,
    상기 외부 기기의 배터리 출력 전압에 의해 하이값을 유지하는 전압 버스 단자와,
    상기 휴대용 단말의 전원단과 상기 USB 케이블의 전원 핀에 의해 연결되는 비교 단자와,
    상기 USB 케이블의 USB_ID 핀과 연결되는 USB_ID 단자와,
    상기 USB_ID 단자와 그라운드 사이에 마련된 스위치와,
    상기 전압 버스 단자와 상기 비교 단자의 값을 비교하여, 소정 임계치 이상의 차이가 나는 경우 상기 스위치를 온 시키는 제어 신호를 생성하는 비교 회로와,
    생성된 상기 제어 신호를 소정 시간 지연시킨 뒤, 상기 스위치에 전달하는 지연 회로를 포함하며,
    상기 USB_ID 단자는 상기 스위치가 온 되기 전에는 하이 값을 갖도록 설정되어 있고,
    상기 지연 회로에 의해 지연되는 상기 소정 시간은 상기 휴대용 단말과 상기 외부 기기가 상기 USB 케이블에 의해 연결된 후, 상기 휴대용 단말이 충전모드로 동작을 실행하기까지 필요한 시간보다 큰 시간인
    외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 회로는,
    전압 비교기를 포함하는
    외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연 회로는,
    시정수에 기반하여 상기 제어 신호를 소정 시간 동안 지연시키는 RC 회로를 포함하는
    외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 제어 신호의 인가 여부에 따라 온 또는 오프되는 전자스위치를 포함하는
    외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 버스 단자와 상기 비교 회로 사이에 연결된 저항을 더 포함하는
    외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 케이블의 전원 핀과 상기 비교 단자 사이에 연결되어, 상기 외부 기기로부터 상기 휴대용 단말로 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 조작 스위치
    를 더 포함하는 외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 케이블의 전원 핀과 상기 비교 단자 사이에 연결되어, 상기 외부 기기로부터 상기 휴대용 단말로 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 제 1 조작 스위치와,
    상기 USB_ID 핀과 상기 USB_ID 단자 사이에 연결되어, 상기 외부 기기와 상기 휴대용 단말 사이의 데이터 통신의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 제 2 조작 스위치
    를 더 포함하는 외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 케이블의 전원 핀과 상기 비교 단자 사이에 연결되며, 제 1 스위칭 신호에 따라 상기 휴대용 단말에서의 충전 모드의 수행 또는 비수행을 선택하도록 온오프되는 제 1 스위치와,
    상기 USB_ID 핀과 상기 USB_ID 단자 사이에 연결되며, 제 2 스위칭 신호에 따라 상기 외부 기기와 상기 휴대용 단말 사이의 데이터 통신의 수행 또는 비수행을 선택할 수 있도록 온오프 가능한 제 2 스위치와,
    상기 제 1 및 제 2 스위칭 신호를 발생시키는 제어부
    를 더 포함하는 외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자 인터페이스에 따라 상기 휴대용 단말로부터 생성되어 상기 외부 기기 내 상기 제어부로 전달되는 제어 지령에 의해 동작하는
    외부 기기의 내부에 마련되는 인터페이스 장치.
  10. USB 케이블에 의해 연결되는 휴대용 단말과 외부 기기 간의 USB 인터페이스 방법에 있어서,
    상기 외부 기기가 상기 휴대용 단말에 플러그 인(Plug in)될 때, 상기 휴대용 단말이 충전 모드로 동작되도록 상기 외부 기기의 배터리 전압을 통해 전압 버스 단자를 하이값으로 유지시키는 단계와,
    상기 전압 버스 단자의 값과 이 전압 버스 단자에 연결된 비교 단자의 값 간의 차이를 비교하여, 소정 임계치 이상의 차이가 날 때 USB_ID 단자의 레벨 값 변경을 위한 제어 신호를 발생시키는 단계와,
    발생된 상기 제어 신호를 소정 시간 지연시킨 후 상기 USB_ID 단자와 그라운드 사이에 마련된 스위치에 인가하여 상기 스위치를 온 시킴으로써 상기 USB_ID 단자를 하이값에서 로우값으로 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 소정 시간은 상기 휴대용 단말과 상기 외부 기기가 상기 USB 케이블에 의해 연결된 후, 상기 휴대용 단말이 충전모드로 동작을 실행하기까지 필요한 시간보다 큰 시간인
    외부 기기와 휴대용 단말간의 USB 인터페이스 방법.
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