KR20070023989A - Ｕｓｂ 장치 - Google Patents

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Abstract

USB 호스트로부터 전원을 공급받거나 USB 장치 어댑터에 전원을 공급할 수 있는 USB 장치를 개시한다. 상기 USB 장치는, 전원공급장치, 내부회로, 제1스위치 및 제2스위치를 구비한다. 상기 전원공급장치는, 소정의 전원을 발생시킨다. 상기 내부회로는, 소정의 기능을 수행하며, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신한다. 상기 제1스위치는, 제1제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치 사이를 스위칭 한다. 상기 제2스위치는, 제2제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 한다.

Description

ＵＳＢ 장치{Universal Serial Bus Device}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 USB 호스트 및 USB 장치 사이의 무선통신 경로를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 USB 장치와 USB 호스트 사이의 무선통신 경로를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 USB 장치의 내부회로의 제1실시예를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 USB 장치의 내부회로의 제2실시예를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 USB 장치의 내부회로의 제3실시예를 나타낸다.
도 6은 도 3에 도시된 USB 장치(300)가 USB 호스트(610)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 직접 연결된 경우를 나타낸다.
도 7은 도 3에 도시된 USB 장치(300)가 USB 장치 어댑터(710)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 직접 연결된 경우를 나타낸다.
본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로서, 특히, USB 호스트와 유선 및 무선으로 통신하는 USB 장치에 관한 것이다.
USB 호스트(Universal Serial Bus Host)와 USB 장치(Device)가 유선통신을 수행하는 경우 상호간을 연결시키는 USB 케이블(Cable)을 사용하면 되지만, 무선통신을 수행하기 위해서는 USB 호스트 어댑터(Adapter) 및 USB 장치 어댑터가 각각 필요하다. USB 호스트 어댑터 및 USB 장치 어댑터는 USB 호스트 및 USB 장치 사이에서 송수신될 데이터를 무선으로 처리한다.
도 1은 종래의 USB 호스트 및 USB 장치 사이의 무선통신 경로를 나타낸다.
도 1을 참조하면, USB 호스트(110)는 USB 호스트 어댑터(120)와 유선(USB Cable)으로 데이터를 송수신하며, USB 장치(140)는 USB 장치 어댑터(150)와 유선(USB Cable)으로 데이터를 송수신한다. USB 호스트 어댑터(120) 및 USB 장치 어댑터(150)는 무선으로 데이터를 송수신하는데, 각각 외부전원 공급원(130, 160)으로부터 전원을 공급받아야 한다. 여기서 USB 장치(140)는 USB 호스트(110)인 컴퓨터에 데이터를 저장하고자 하는 캠코더 같은 장치를 의미한다.
도 1에 도시된 어댑터는 무선으로 데이터 통신이 가능하게 하지만, 상기 어댑터에 전원을 공급하는 전원공급장치를 항상 휴대하여야 하기 때문에 불편이 있다. 이를 해소하기 위하여 상기 전원공급장치를 내장하는 경우에도, 어댑터의 부피가 커지게 될 뿐만 아니라 설계 및 제작비용도 증가하는 단점이 여전히 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, USB 호스트로부터 전원을 공급받거나 USB 장치 어댑터에 전원을 공급할 수 있는 USB 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 장치의 일면은, 전원공급장치, 내부회로, 제1스위치 및 제2스위치를 구비한다. 상기 전원공급장치는, 소정의 전원을 발생시킨다. 상기 내부회로는, 소정의 기능을 수행하며, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신한다. 상기 제1스위치는, 제1제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치 사이를 스위칭 한다. 상기 제2스위치는, 제2제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 장치의 다른 일 면은, 전원공급장치, 내부회로, 제3스위치 및 제4스위치를 구비한다. 상기 전원공급장치는, 소정의 전원을 발생시킨다. 상기 내부회로는, 소정의 기능을 수행하며, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신한다. 제3스위치는, 제1제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 한다. 제4스위치)는, 제2제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 제3스위치의 다른 일 단 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치 사이를 스위칭 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 장치의 또 다른 일 면은, 전원공급장치, 내부회로 및 제5스위치를 구비한다.
상기 전원공급장치는, 소정의 전원을 발생시킨다. 상기 내부회로는, 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 소정의 기능을 수행하며, 상기 USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신한다. 상기 제5스위치는, 제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 USB 장치와 USB 호스트 사이의 무선통신 경로를 나타낸다.
도 2를 참조하면, USB 장치(230)는 USB 장치 어댑터(240)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 데이터를 송수신하면서, 동시에 USB 장치 어댑터에 전원도 공급하고 있다. 마찬가지로, USB 호스트(210)도 USB 호스트 어댑터(220)에 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신하면서 동시에 전원도 공급하고 있다. USB 호스트 어댑터(220) 및 USB 장치 어댑터(240)에 필요한 전원을 USB 호스트(210) 및 USB 장치 (230)에서 각각 제공하여 줌으로써, 상기 어댑터들(220, 240)의 구성이 간단하고 부피도 작기 때문에 설계가 간편하고 제조 비용도 적게 들일 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 USB 장치의 내부회로의 제1실시예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, USB 장치(300)는, 전원공급장치(310), 내부회로(320) 및 2개의 스위치(SW1, SW2)를 구비한다.
전원공급장치(310)는, 소정의 전원을 발생시킨다. 내부회로(320)는, 소정의 기능을 수행하며, USB 호스트(미도시) 또는 USB 장치 어댑터(미도시)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 데이터를 송수신한다. 제1스위치(SW1)는, 제1제어신호(C1)에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블(USB Cable)의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치(310) 사이를 스위칭 한다. 제2스위치(SW2)는, 제2제어신호(C2)에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블(USB Cable) 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로(320) 사이를 스위칭 한다.
USB 장치(300)는, 상기 제1제어신호(C1) 및 상기 제2제어신호(C2)를 발생시키는 제어장치(미도시)를 더 구비할 수 도 있다. 여기서, USB 케이블의 일 단자는, 전원의 공급을 수행하기 위하여 할당된 Vbus 단자이다.
도 3에 도시된 USB 장치(300)가 USB 호스트에 연결될 경우 및 USB 장치 어댑터에 연결될 경우에 대해서는 도 6 및 도 7을 통하여 설명한다.
도 6은 도 3에 도시된 USB 장치(300)가 USB 호스트(610)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 직접 연결된 경우를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상기 USB 장치(300)가 상기 USB 호스트(610)로부터 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 전원을 공급받을 때에는, 상기 제1스위치(SW1)는 개방(open)되고 상기 제2스위치는 단락(Close)된다. 도 6에 도시되지는 안았지만, 상기 USB 장치(300)가 상기 USB 호스트(610)로부터 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 전원을 공급받지 않고 상기 전원공급장치(310)로부터 직접 전원을 공급받을 때는, 상기 제1스위치(SW1) 및 상기 제2스위치(SW2)가 모두 단락된다.
USB 장치(300)가 전원공급장치(310)로부터 전원을 공급받기 위해서는, 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 모두 단락시키면 된다. 이 경우, USB 호스트(610)에서는 전원을 공급하지 않도록 조절하며, 전원공급장치(310)가 내부회로(320)에 전원을 직접 공급하는 전원 라인이 추가로 배정될 수도 있다.
도 7은 도 3에 도시된 USB 장치(300)가 USB 장치 어댑터(710)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 직접 연결된 경우를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 상기 USB 장치(300)가 USB 장치 어댑터(710)와 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 연결되는 경우, 상기 제1스위치(SW1)와 상기 제2스위치(SW2)가 모두 단락된다. 이렇게 함으로써, 전원공급장치(310)는, 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 통하여 내부회로(320)에 전원을 공급하고, 제1스위치(SW1)를 통하여 USB 장치 어댑터(710)에 전원을 공급한다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 USB 장치의 내부회로의 제2실시예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, USB 장치(400)는, 전원공급장치(410), 내부회로(420), 2개 의 스위치(SW3, SW4)를 구비한다.
전원공급장치(410)는, 소정의 전원을 발생시킨다. 내부회로(420)는, 소정의 기능을 수행하며, USB 호스트(미도시) 또는 USB 장치 어댑터(미도시)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 데이터를 송수신한다. 제3스위치(SW3)는, 제1제어신호(C3)에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자(Vbus) 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로(420) 사이를 스위칭 한다. 제4스위치(SW4)는, 제2제어신호(C4)에 응답하여, 일 단에 연결된 제3스위치(SW3)의 다른 일 단 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치(410) 사이를 스위칭 한다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 USB 장치(400)는 상기 제3제어신호(C3) 및 상기 제4제어신호(C4)를 발생시키는 제어장치를 더 구비할 수 있다. 상기 USB 케이블의 일 단자(Vbus)는 전원의 공급을 수행하기 위하여 할당된 Vbus 단자이다.
상기 USB 장치(400)가 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 상기 USB 호스트(미도시)로부터 전원을 공급받을 때에는, 상기 제1스위치(SW3)는 단락되고 상기 제2스위치(SW4)는 개방된다. 반면에, 상기 USB 장치(400)가, 상기 전원공급장치(420)로부터 전원을 공급받을 때는 상기 제1스위치(SW3)는 개방되고 상기 제2스위치(SW4)는 단락된다.
한편, 상기 USB 장치(400)가 USB 장치 어댑터(미도시)와 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 연결되는 경우, 상기 제1스위치(SW3)와 상기 제2스위치(SW4)가 모두 단락된다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 USB 장치의 내부회로의 제3실시예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, USB 장치(500)는, 전원공급장치(510), 내부회로(520) 및 스위치(SW5)를 구비한다.
전원공급장치(510)는, 소정의 전원을 발생시킨다. 내부회로(520)는, 상기 전원공급장치(510)로부터 전원을 공급받아 소정의 기능을 수행하며, 상기 USB 호스트(미도시) 또는 USB 장치 어댑터(미도시)와 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 데이터를 송수신한다. 스위치(SW5)는, 제어신호(C5)에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자(Vbus) 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로(520) 사이를 스위칭 한다.
상기 전원공급장치(510)는, 상기 제어신호(C5)를 발생시키는 제어장치(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 USB 케이블의 일 단자는, 전원의 공급을 수행하기 위하여 할당된 Vbus 단자이다.
상기 USB 장치(500)가 USB 호스트(미도시)로부터 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 직접 전원을 공급받을 때에는 상기 스위치(SW5)는 단락되며 이 때 전원공급장치(510)는 동작을 멈추도록 한다. 반면에, 상기 USB 장치(500)가 상기 전원공급장치(510)로부터 전원을 공급받을 때는 상기 스위치(SW5)는 개방된다.
상기 USB 장치(500)가 USB 장치 어댑터(미도시)와 상기 USB 케이블(USB Cable)을 통하여 연결되고, 상기 USB 장치(500)의 전원공급장치(510)가 USB 장치 어댑터(미도시)에 전원을 공급하기 위해서는 상기 스위치(SW4)가 단락된다.
자체 전원을 내장하는 경우 USB 어댑터의 부피가 커진다. 동글 형태(Dongle Type)의 무선 USB 장치 어댑터의 경우, 전원을 USB 장치에서 공급해 줌으로써 무선 USB 장치 어댑터 장치 자체의 제작을 용이하게 하며, 별도의 전원장치가 없음에 따라 제작비용이 감소되는 효과도 얻을 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 USB 장치는, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 연결된 USB 케이블을 이용하여 USB 호스트로부터 전원을 공급받아 동작하거나 USB 장치 어댑터에 전원을 공급할 수 있도록 하여, USB 장치 어댑터의 제조비용을 감소시킬 뿐만 아니라 USB 장치 어댑터의 부피도 적게 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (16)

  1. 소정의 전원을 발생시키는 전원공급장치;
    소정의 기능을 수행하며, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신하는 내부회로;
    제1제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치 사이를 스위칭 하는 제1스위치; 및
    제2제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 하는 제2스위치(SW2)를 구비하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1제어신호 및 상기 제2제어신호를 발생시키는 제어장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 USB 케이블의 일 단자는,
    전원의 공급을 수행하기 위하여 할당된 Vbus 단자 인 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 USB 장치가 상기 USB 호스트와 상기 USB 케이블을 통 하여 직접 연결되는 경우,
    상기 USB 장치가 상기 USB 호스트로부터 상기 USB 케이블을 통하여 전원을 공급받을 때에는 상기 제1스위치는 개방되고 상기 제2스위치는 단락되며,
    상기 USB 장치가, 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받을 때는 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치가 모두 단락되는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 USB 장치가 USB 어댑터와 상기 USB 케이블을 통하여 연결되는 경우,
    상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 모두 단락되는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  6. 소정의 전원을 발생시키는 전원공급장치;
    소정의 기능을 수행하며, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신하는 내부회로;
    제1제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 하는 제1스위치; 및
    제2제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 제1스위치의 다른 일 단 및 다른 일 단에 연결된 상기 전원공급장치 사이를 스위칭 하는 제2스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1제어신호 및 상기 제2제어신호를 발생시키는 제어장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 USB 케이블의 일 단자는,
    전원의 공급을 수행하기 위하여 할당된 Vbus 단자 인 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 USB 장치가 상기 USB 호스트와 상기 USB 케이블을 통하여 연결되는 경우,
    상기 USB 장치가 상기 USB 호스트로부터 상기 USB 케이블을 통하여 전원을 공급받을 때에는 상기 제1스위치는 단락되고 상기 제2스위치는 개방되며,
    상기 USB 장치가, 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받을 때는 상기 제1스위치는 개방되고 상기 제2스위치는 단락되는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 USB 장치가 USB 어댑터와 상기 USB 케이블을 통하여 연결되는 경우,
    상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 모두 단락되는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  11. 소정의 전원을 발생시키는 전원공급장치;
    상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 소정의 기능을 수행하며, USB 호스트 또는 USB 장치 어댑터와 USB 케이블을 통하여 데이터를 송수신하는 내부회로; 및
    제어신호에 응답하여, 일 단에 연결된 상기 USB 케이블의 일 단자 및 다른 일 단에 연결된 상기 내부회로 사이를 스위칭 하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어신호를 발생시키는 제어장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 USB 케이블의 일 단자는,
    전원의 공급을 수행하기 위하여 할당된 Vbus 단자 인 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 USB 장치가 상기 USB 호스트와 상기 USB 케이블을 통하여 연결되는 경우,
    상기 USB 장치가 상기 USB 호스트로부터 상기 USB 케이블을 통하여 전원을 공급받을 때에는 상기 스위치는 단락되고,
    상기 USB 장치가, 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받을 때는 상기 스위치는 개방되는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 USB 장치가 상기 USB 호스트로부터 상기 USB 케이블을 통하여 전원을 공급받을 때는,
    상기 전원공급장치는 동작을 멈추도록 하는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 USB 장치가 USB 어댑터와 상기 USB 케이블을 통하여 연결되는 경우,
    상기 스위치가 단락되는 것을 특징으로 하는 USB 장치.
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