KR200284119Y1 - 유에스비 데이터 통신 케이블장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 컴퓨터의 USB(USB-Universal Serial Bus)포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치에 관한 것이다.

본 고안은 컴퓨터에 보편적으로 마련된 USB포트를 이용하여 데이터 통신과 휴대폰 충전의 동시적 기능을 수행하며, 또한 충전작용을 자동 또는 수동 제어하여 불필요한 충전작용에 의한 에너지 소모를 줄이는 장치를 제공한다.

본 고안은 컴퓨터의 USB포트와 연결되는 연결부로 마련된 USB커넥터부, 휴대폰을 포함하는 휴대장치에 마련된 연결수단과 연결되는 연결부를 이루는 I/F커넥터부, 상기 I/F커넥터부와 상기 USB커넥터부 사이를 연결하며 통신선로 및 충전선로를 포함하는 케이블로 이루어진 케이블부를 포함하는 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치에 있어서, 상기 I/F커넥터부에는 정전압-정전류 제어수단과 충전을 수동 또는 자동으로 제어하는 충전 제어수단 및 충전상태를 알리는 LED표시부 중 어느 하나 이상을 필요에 따라 선택적으로 포함하고 있는 충전부를 포함한 것을 그 특징으로 하고 있다.

본 고안은 별도의 충전장치의 사용을 요구하지 않아 충전을 위한 별도의 번거로운 장치의 휴대와 설치를 피하고, 충전 제어 및 충전상태를 육안 확인할 수 있도록 하여 불필요한 에너지 소모 방지와 필요에 따른 선택에 따라 휴대장치의 사용과 충전의 동시적 기능을 적절히 수행할 수 있게 하고 충전장치를 I/F커넥터부에 구성함으로써 충전장치의 소형화와 생산단가를 줄일 수 있다.

Description

유에스비 데이터 통신 케이블장치 {USB Data Telecommunication Cable}

본 고안은 컴퓨터에 마련된 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치에 관한 것이다.

USB는 컴퓨터 관련 주요 업체들에 의해 개발된 컴퓨터 주변장치 접속의 표준으로서 컴퓨터 사용자들이 컴퓨터의 외부 포트를 이용하여 주변장치를 쉽게 연결할 수 있는 수단을 제공한다. 또한, USB는 허브장치(미도시)를 통해서 복수개의 주변장치들을 동시에 사용할 수 있도록 지원한다.

현재 우리나라에서는 무선에 의한 통신이 기하급수적으로 증대하였으며, 전 세계적으로도 무선에 의한 통신은 가속화 되어지고 있다. 또한 MP3플레이어 등과 같이 컴퓨터와 데이터가 상호 호환가능한 휴대장치의 사용이 날로 늘어나고 있다.

그러나 기존의 경우에 컴퓨터를 이용한 휴대장치를 사용하는데 있어서, 컴퓨터와 휴대장치 사이를 연결하는 케이블과 USB커넥터 및 I/F커넥터 자체만으로 충전수단이 지원되지 않아 휴대장치의 사용과 휴대장치의 충전을 분리 수행해야 하는 불편함이 있었다. 또한, 지속적인 휴대장치의 사용에 의한 휴대장치에 사용되어지는 축전지의 과도한 방전을 보충하기 위하여, 휴대장치의 분리 충전을 위해서는 별도의 충전장치가 제공되어져야 하므로 충전을 위한 잡다한 장치의 휴대와 별도의 충전창치의 설치에 따른 번거로움이 있었다.

본 고안은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 컴퓨터의 USB포트를 이용하여 하나의 케이블에 의한 컴퓨터와 휴대장치 사이의 데이터 교환과 휴대장치의 충전을 동시에 수행함으로서 별도의 충전장치나 전원 공급 장치에 대한 휴대의 필요성을 제거함과 동시에 충전장치나 전원 공급 장치의 설치에 따른 번거로움을 제거시키고, 이에 아울러 휴대장치와 컴퓨터 사이의 데이터의 송신, 수신 및 교환, 또는 컴퓨터를 이용하여 무선통신장치의 무선통신의 수행은 유선이 마련되지 않는 공간상, 즉, 전원이 공급되지 아니하는 공간상에서 이루어지는 경우도 있을 뿐만 아니라 무선통신의 경우에는 유선이 마련되지 않는 공간상에서 이루어짐이 대부분인 경우를 고려하여 휴대장치의 충전상태를 알리는 표시부와 충전작용을 수동 또는 자동으로 제어하는 수단을 제공함으로서, 불필요한 충전작용에 따른 휴대컴퓨터의 에너지 소모를 방지하고, 충전장치를 I/F커넥터부에 구성함으로써 충전장치의 소형화와 생산단가를 줄이는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일실시례에 따른 블록 다이아그램이다.

도 2는 본 고안의 일실시례에 따른 구체적인 블록 다이아그램이다.

도 3은 본 고안의 일실시례에 따른, 통신용 케이블장치에 의한 통신장치에 사용되는 축전지의 충전 특성 그래프이다.

도 4는 본 고안에 따른, 통신용 케이블장치의 일실시례에 따른 개략적 외형도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

301: USB커넥터부 302: 케이블부

302a: 통신전송선로 302b: 충전전송선로

303: I/F커넥터부 304: 충전부

401: 정전압 정전류 제어수단 402: 수동충전제어수단

403: 자동충전제어수단 404: LED표시수단

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는 컴퓨터의 USB포트와 연결되는 연결부로 마련된 USB커넥터부, 휴대폰을 포함하는 휴대장치에 마련된 연결수단과 연결되는 연결부를 이루는 I/F커넥터부, 상기 I/F커넥터부와 상기 USB커넥터부 사이를 연결하며 통신선로 및 충전선로를 포함하는 케이블로 이루어진 케이블부를 포함하는 USB포트를 이용한 통신장치와 연결되어 통신기능을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치에 있어서, 상기 I/F커넥터부에는 정전압-정전류 제어수단과 충전을 수동 또는 자동으로 제어하는 충전 제어수단 및 충전상태를 알리는 LED표시부 중 어느 하나 이상을 필요에 따라 선택적으로 포함하고 있는 충전부를 포함한 것을 그 특징으로 하고 있다.

다음은 본 고안의 구성과 그 구성에 따른 작용들을 명확히 하기 위하여 본 고안에 따른 구체적인 실시례를 도면과 관련하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시례에 따른 블록 다이아그램이다. 도 1에서, 101은 유선에 의해 고정되는 데스크 탑을 갖춘 컴퓨터이며, 102는 휴대용 컴퓨터이다. 물론 상기의 휴대용 컴퓨터(102)와 데스크 탑을 갖춘 컴퓨터(101)는 선택적으로 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치장치에 연결된다. 103은 휴대장치의 일례로 나타난 휴대폰이며 , 301은 컴퓨터의 USB포트(미도시)와 연결되는 USB커넥터부, 302는 케이블부, 303은 I/F커넥터부이다.

도 2는 본 고안에 따른, USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치의 일실시례에 따른 구체적인 블록 다이아그램이다.

도 3은 본 고안의 일실시례에 따른, USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치에 의한 무선통신장치에 사용되는 축전지의 충전 특성 그래프이다.

도 4는 본 고안에 따른, USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블 장치의 일실시례에 따른 개략적 외형도이다.

도1, 도2, 도3, 도4에서 도시된 바와 같이 USB커넥터부(301)는 컴퓨터(101,102)의 USB포트와 연결되는 연결부이다. 케이블부(302)는 통신용케이블장치의 USB커넥터부(301)와 I/F커넥터부(303)를 연결하며 통신을 위해 마련된 통신전송선로(302a) 및 상기의 통신전송선로(302a)에 병렬로 연결되며 충전을 위해 마련된 충전전송선로(302b)를 포함하여 구성된다. 상기의 통신전송선로(302a)는 상기 USB커넥터부(301)와 상기 I/F커넥터부(303) 사이의 데이터의 전송 및 송신을 위한 통로이며, 상기 충전전송선로(302b)는 상기 컴퓨터(101, 102)의 USB포트를 통하여 출력되어 상기 USB커넥터부(301)로 인가된 전기적 에너지가 상기 USB커넥터부(301)에서 상기 I/F커넥터부(303)로 흐를 수 있는 전기적 에너지의 이동 통로를 제공한다. 상기 I/F커넥터부(303)는 상기 컴퓨터(101, 102)의 전기적 에너지가 휴대장치(103)의 전기적 에너지로 저장될 수 있도록 상기 컴퓨터(101, 102)의 전기적 에너지를 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지에 알맞은 전원으로 변화시키기 위한 변환수단인 정전압-정전류 제어수단(401), 충전작용을 수동으로 제어할 수 있는 수동 충전제어수단(402), 충전작용을 자동으로 제어할 수 있는 자동 충전제어수단(403), 충전상태를 표시하여 사용자로 하여금 육안으로 충전상태를 알려주는 LED표시수단(404)을 포함하는 충전부(304)를 포함하고 있다. 물론 상기의 충전부(304)는 상기의 정전압-정전류 제어수단(401), 상기의 수동 충전제어수단(402), 상기의 자동 충전제어수단(403), 상기의 LED표시수단(404)을 필요에 따라 선택적으로 포함하고 있을 수 있다.

도 2에서 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 통신용 케이블장치에 있어서 상기 USB커넥터부(301)는 상기 컴퓨터(101, 102)의 USB포트(미도시)와 연결되어 상기 컴퓨터(101, 102)로 입력 또는 상기 컴퓨터(101, 102)로부터 출력되는 데이터를 상기 USB포트에 송신하거나 또는 상기 USB포트로부터 수신한다. 상기 USB커넥터부(301)에 입력된 데이터는 상기 통신전송선로(302a)가 제공하는 데이터 송수신 통로를 따라 상기 I/F커넥터부(303)를 거쳐 상기 휴대장치에 마련된 연결수단(미도시)을 통하여 상기 휴대장치에 입력된다. 마찬가지로, 상기 휴대장치로부터 출력된 데이터는 상기 I/F커넥터부(303)를 거쳐 상기 통신전송선로(302a)가 제공하는 데이터 송수신용 통로를 거쳐 상기 USB커넥터부(301) 및 USB포트(미도시)를 각각 순차적으로 거쳐 상기 컴퓨터(101, 102)에 입력된다. 다른 한편으로 상기 통신전송선로(302a)와 병렬로 마련되어지고 상기 충전전송선로(302b)와는 직렬로 연결된 정전압-정전류 제어수단(401)은 상기 컴퓨터(101, 102)의 USB포트를 통하여 상기 컴퓨터(101, 102)로부터 출력된 전원을 충전전원으로 변환한다. 즉, 상기 휴대장치(103)에 마련된 연결수단(미도시)을 통하여 상기 컴퓨터(101, 102)로부터 출력된 전원이 상기 휴대장치(103)에 사용되어지는 축전지(미도시)에 알맞은 전원으로 인가될 수 있도록 상기 컴퓨터(101, 102) 전원을 상기 휴대장치(103)의 축전지에 알맞은 전원으로 변환되어 충전될 수 있도록 한다.

도 2의 수동 충전제어수단(402)은 상기의 정전압-정전류 제어수단(401)과 직렬로 연결되어지며, 상기의 컴퓨터(101, 102)와 상기의 휴대장치(103)를 사용하고 있는 사용자(미도시)가 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지의 충전 상태 및 상기 휴대용 컴퓨터(102)에 사용되는 축전지의 충전상태를 확인하여 양 축전지의 충전비율에 따라 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지의 충전을 임의적으로 제어할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

또한, 도 2에서 도시된 바와 같이 상기 자동 충전제어수단(403)은 상기 정전압-정전류 제어수단(401)과 직렬로, 상기 수동 충전제어수단(402)과는 병렬로 마련되지며 상기 컴퓨터(101, 102)와 상기 휴대장치(103)의 연결을 인식하고 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지에 일정정도 이상의 전기적 에너지가 충전되면 상기의 정전압-정전류 제어수단(401)을 제어하여 상기 컴퓨터(101, 102)로부터 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지로 이동되는 전기적 에너지의 흐름을 제어하고, 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지에 일정정도 이하의 전기적 에너지가 소모되어 부족한 경우에는 상기 컴퓨터(101, 102)로부터 상기 휴대장치(103)로 흐르는 전기적 에너지의 흐름을 제어하여 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지의 충전이 유지될 수 있도록 하는 역할을 수행하여 상기의 컴퓨터(101, 102), 특히, 별도의 전원 공급 장치에 의한 전원공급이 이루어지지 않고 사용되어 질 수 있는 상기의 휴대용 컴퓨터(102)의 에너지 소모를 방지하는 역할을 한다. 다른 한편으로는 후술할 LED표시부(404)를 제어하는 역할을 수행함으로 인하여 최적의 충전상태를 만들어 주게 된다.

물론, 상기의 수동 충전제어수단(402)과 상기의 자동 충전제어수단(403)은 본 고안에 따른 통신용케이블장치에 있어서 하나의 수단만이 마련되어질 수도 있으며, 둘 모두의 수단이 마련되어 질수도 있다.

도 2에 표시된 LED표시부(404)는 상기 자동 충전제어수단(403)에 연결되어마련되어지며 상기 자동 충전제어수단(403)의 지시를 받아 충전상태를 사용자에게 알려주는 표시를 하게 된다. 이에 의하여 사용자는 용이하게 상기의 휴대장치(103)에 사용되는 축전지의 충전현황을 파악할 수 있게 된다.

또한, 본 고안에 따른 통신용케이블장치에 있어서, 상기의 자동 충전제어수단(403)이 마련되어지지 아니하면, 상기의 LED표시부(404)는 상기의 정전압-정전류 제어수단(404)에 직렬로 마련되어질 수 있다.

보통 실용화된 축전지의 경우를 보면 리튬이온전지나 리튬폴리머전지가 사용되어진다. 이하는 도3에 나타난 바와 같이 그래프에 따라 휴대장치(103)에 사용되는 축전지의 충전작용과 상기 자동충전제어수단(403)의 작용에 대하여 살펴본다.

우선 실선을 살펴보면, 시간 t가 0일 때 전압특성그래프를 보면 상기의 휴대장치(103)에 사용되는 축전지 양단의 전위차가 0임을 알 수 있다. 즉, 상기의 휴대장치(103)에 사용되는 축전지가 완전방전상태에 있음을 알 수 있다. 이 때 본 고안에 따른 케이블장치에 의하여 상기의 컴퓨터(101, 102)와 상기의 휴대장치(103)가 연결되면 상기의 자동충전제어수단(403)은 이를 인식하여 상기의 정전압-정전류 제어수단(401)에 충전작용을 하도록 명령을 보내고 이에 의하여 상기 충전부(304)의 충전작용으로 인하여 정전류가 상기 I/F커넥터(303)에서 상기 휴대장치(103)의 축전지로 B지점에 이르는 시간까지 흐르게 되고 이로 인하여 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지는 충전되게 된다. A지점에 이르는 시간부터 B지점에 이르는 시간까지는 정전류가 흐르지 않고 그래프에 도시된 바와 같이 시간이 흐를수록 흐르는전류의 양이 감소되게 된다. 전류 그래프에 표시된 B지점에서의 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지의 상태는 보통 만충상태라고 할 수 있다. 이 B지점에서의 시간에 상기 자동충전제어수단(403)은 상기 정전압-정전류 제어수단(401)의 충전작용을 멈추기 위한 명령을 상기 정전압-정전류 제어수단(401)에 보내고 이 시점 이후로 상기의 컴퓨터(101, 102)에서 상기 휴대장치(103)의 축전지로 흐르는 전류는 0이 된다. 일정정도의 시간, 즉 C지점에 이르는 시간이 되어 상기 휴대장치(103)에 사용되는 축전지가 완전방전에 이르지는 못하였지만 충전의 필요성이 있는 시간이 되면 상기 자동충전제어수단(403)은 상기 정전압-정전류 제어수단(401)에 충전작용을 하도록 명령을 내보내고 이 명령에 의하여 충전부(304)는 충전작용을 하게 된다. 따라서 상기와 같은 충전작용을 반복하게 된다. 그래프상의 점선에 의한 도시를 보면, 상기의 자동충전제어수단(304c)이 마련되지 않은 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신용 케이블장치에 의한 충전의 경우에는 그래프에서 도시된 점선에 의한 특성을 가지므로 만충 지점인 B지점을 지난 시간 이후에도 계속해서 상기 컴퓨터로부터 휴대장치에 사용되는 축전지로 전류가 흐르게 되어 휴대용 컴퓨터에 사용되는 축전지의 에너지를 소모시키게 된다.

도4를 보면 상기 정전압-정전류 제어수단을 포함한 일체의 회로를 포함하여 마련되어진 I/F커넥터부(303), 상기 컴퓨터(101, 102)의 USB포트와 연결되어지는 USB커넥터부(301), 상기의 양 커넥터부(301, 303)를 연결하는 케이블(302)부를 포함하여 구성되어진 본 고안에 따른 컴퓨터의 USB(USB-Universal Serial Bus)포트를이용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신용 케이블장치의 외형도를 알 수 있다. 도4의 501은 빛에 의해 충전상태를 표시하여 사용자로 하여금 충전상태를 알려주는 표시부가 I/F커넥터부의 외면에 나타나 있음을 보여준다.

이상에서 설명한 것 외에도 상기의 실시례에 따라 충전부에 포함될 수 있는 정전압-정전류 제어수단, 자동충전제어수단, 수동충전제어수단, LED표시수단은 휴대장치에 각각 선택적으로 또는 모두 마련되어질 수도 있으며 이에 의하여 본 고안에 따른 USB통신용 케이블장치에 마련되는 충전부에는 필요에 따라 각각의 수단을 선택적으로 포함시킬 수도 있다. 즉, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 고안의 설명만으로도 쉽게 상기와 동일 범주내의 다른 형태의 본 고안을 실시할 수 있을 것이다.

상기에 기술된 바와 같이 본 고안은, 컴퓨터의 USB포트를 이용하여 컴퓨터와 휴대장치의 상호 데이터의 교환 및 통신과 휴대장치의 충전을 동시에 수행할 수 있도록 함으로서 휴대장치에 사용되는 축전지의 충전을 위한 별도의 충전장치에 대한 휴대와 설치의 번거로움을 제거하였으며, 또한 충전제어수단을 통하여 충전을 제어하고, LED표시부를 통하여 사용자가 충전상태를 임의로 파악할 수 있어, 특히, 별도의 전원공급이 이루어지지 않고 사용될 수 있는 휴대용 컴퓨터의 불필요한 에너지 소모를 방지하며 컴퓨터와 통신장치에 사용되는 각각의 축전지의 충전상태를 파악하고 조정하여 적절한 통신을 행할 수 있는 효과가 있다. 또한 상기에서 설명한 기능적 구성수단들을 일반적으로 사용하는 I/F커넥터부에 구성함으로써 제품의 소형화 하였다.

Claims (7)

1. 컴퓨터의 USB포트와 연결되는 연결부로 마련된 USB커넥터부, 휴대폰을 포함하는 휴대장치에 마련된 연결수단과 연결되는 연결부를 이루는 I/F커넥터부, 상기 I/F커넥터부와 상기 USB커넥터부 사이를 연결하며 통신선로 및 충전선로를 포함하는 케이블로 이루어진 케이블부를 포함하는 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용 케이블 장치에 있어서,

   상기 I/F커넥터부는 상기 컴퓨터의 전기적 에너지를 상기 휴대장치에 사용되는 전기적에너지로 충전시킬 수 있는 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 충전부에는 상기 컴퓨터에서 출력되는 출력전원을 상기 휴대장치에 사용되는 축전지의 충전 전원으로 변환하는 정전압-정전류 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 충전부에는 수동으로 충전작용을 제어할 수 있는 수동 충전제어수단을 포함한 것을 특징으로 하는 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 충전부에는 자동으로 충전작용을 제어할 수 있는 자동 충전제어수단을 포함한 것을 특징으로 하는 컴퓨터의 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 충전부에는 수동으로 충전을 제어할 수 있는 수동 충전제어수단과 자동으로 충전작용을 제어할 수 있는 자동 충전제어수단을 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 수동충전제어수단과 자동충전제어수단은 병렬로 구성된 것을 특징으로 하는 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 충전부에는 사용자에게 충전상태를 알려주는 LED표시수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 USB포트를 이용한 통신을 수행할 수 있도록 지원하는 통신용케이블장치.