KR20080071294A - 전자장치 및 그 제어방법 - Google Patents

전자장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 전자장치는, 소정의 기능을 수행하는 기능수행부와; 기능수행부에 동작 전원을 공급하는 배터리부와; 배터리부의 방전전류를 검출하는 전류검출부와; 알림부와; 배터리부의 방전시, 배터리부의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하일 경우, 알림부에 배터리교체 메시지를 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 배터리의 교체시기를 사용자에게 알려줌으로써 편의를 제공할 수 있다.

Description

전자장치 및 그 제어방법{ELECTRONIC APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전자장치 110 : 기능수행부
120 : 배터리부 130 : 전류검출부
140 : 전압검출부 150 : 알림부
160 : 저장부 170 : 제어부
본 발명은 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 교체 가능한 배터리를 구비하는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
로봇, 핸드폰, 노트북컴퓨터, 소형컴퓨터 등과 같은 전자장치는 교체 가능한 배터리를 구비하고, 배터리를 통해 전원을 공급받는다. 특히, 로봇 청소기와 같은 전자장치는 외부장치와 무선을 통해 수신된 작업 명령에 따라 특정의 기능을 수행하는데 작업영역이 넓기 때문에 전력을 유선으로 공급받기가 곤란하다. 따라서 로봇 청소기는 배터리를 본체에 탑재하고 동작에 필요한 전력을 공급받는 것이 일반적이다.
로봇 청소기의 경우, 자동 청소를 수행하는 동안 배터리의 전압이 배터리 충전검출부를 통해 감지된다. 배터리의 출력전압이 설정된 소정치 이하로 떨어질 경우, 제어수단에 의해 로봇 청소기의 청소가 정지되는 한편, 제어수단은 복귀조정에 의해 청소기를 외부전원장치로 복귀시키기 위한 제어신호를 발생하여 구동부를 제어하여 외부전원장치로 이동한 후 외부전원장치에 배터리의 단자를 연결하여 배터리를 충전시킨 후 다시 작업을 하게 된다.
이러한 종래의 전자장치에서는, 배터리를 주기적으로 모니터링하여 배터리에 현재 남아있는 배터리잔량(또는 배터리용량)을 확인하고, 확인된 배터리잔량이 기본값(default) 혹은 사용자에 의해 설정된 값 이하로 떨어지는 경우, 소리 또는 텍스트 등의 경보를 발생하여 배터리잔량이 얼마 남지 않음을 통지한다.
그런데, 배터리는 수명 시한이 존재하기 때문에 충전 및 방전의 1회 반복을 1싸이클이라고 한다면 수백에서 수천 싸이클까지만 사용할 수 있다. 배터리의 수명을 넘겨 사용하게 될 경우, 충전을 하더라도 배터리의 정상용량으로 충전이 되지 못하고, 충전 시간은 길어지고 방전 시간은 짧아지는 문제점이 발생한다. 그러나 사용자는 배터리잔량을 확인할 수 있을 뿐, 배터리의 정확한 교체시점을 알 수 없기 때문에, 배터리를 적절한 시점에 교체하지 못하고 전자장치를 사용하다가 전자 장치가 더 이상 기능하지 않는 시점까지 또는 충전량이 급격히 감소하는 시점까지 배터리를 사용하게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배터리의 방전용량을 검사하여 배터리의 교체시기를 사용자에게 알려줄 수 있는 전자장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 전자장치에 있어서, 소정의 기능을 수행하는 기능수행부와; 기능수행부에 동작 전원을 공급하는 배터리부와; 배터리부의 방전전류를 검출하는 전류검출부와; 알림부와; 배터리부의 방전시, 상기 배터리부의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하일 경우, 상기 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알리는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치를 제공한다.
또한 전자장치는, 배터리부의 전압을 검출하는 전압검출부를 더 포함할 수 있고, 제어부는, 배터리부의 전압이 완전 방전시의 최종전압에 도달할 때까지의 시간과 검출된 방전전류를 적산하여 방전용량을 도출할 수 있다.
또한 전자장치는, 저장부를 더 포함할 수 있고, 제어부는, 배터리부의 완전 방전시마다 방전용량을 도출하여 각각 저장부에 저장하고, 저장부에 저장된 복수의 방전용량의 평균치를 구하여, 평균치가 기준치 이하일 경우, 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알릴 수 있다.
그리고 기준치는 배터리부의 교체 후 최초 방전용량의 소정비율일 수 있다.
한편, 본 발명은, 배터리부를 포함하는 전자장치의 제어방법에 있어서, 배터리부의 방전시, 배터리부의 방전전류를 검출하는 단계와; 배터리부의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하인지 여부를 판별하는 단계와; 방전용량이 기준치 이하일 경우, 소정의 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제어방법에 의해서도 상기 목적을 달성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자장치의 구성을 도시한 블록도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 전자장치(100)는 로봇청소기 등으로 구현될 수 있으며, 배터리의 방전용량을 검사하여 배터리의 교체시기를 사용자에게 알려줄 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전자장치(100)는 기능수행부(110), 배터리부(120), 전류검출부(130), 알림부(140) 및 제어부(150)를 포함한다. 그리고 전자장치(100)는 전압검출부(160) 및 저장부(170)를 더 포함할 수 있다.
기능수행부(110)는 소정의 기능을 수행한다. 기능수행부(110)는 전자장치(100)가 동작 또는 정보처리 등을 수행하기 위한 구동부 또는 정보처리부를 포함한다. 예컨대, 로봇 청소기의 경우, 기능수행부(110)는 모터를 포함한다.
배터리부(120)는 기능수행부(110)에 동작 전원을 공급한다. 전자장치(100)는 기능수행부(110)에 주전원부(도시 안됨)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 배터리 부(120)는 보조전원으로서의 역할을 수행한다. 배터리부(120)는 충전 및 교체 가능하며, 내부온도, 배터리잔량 등의 배터리정보를 외부에 제공할 수 있다.
전류검출부(130)는 배터리부(120)의 방전전류를 검출한다. 방전전류는 전자장치(100)가 배터리를 소비할 때 흐르는 전류이다.
알림부(140)는 제어부(150)에서 처리된 신호에 기초하여 영상메시지 또는 경고음을 출력한다. 알림부(140)는 영상을 출력할 경우, CRT(cathode ray tube), LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), DLP(digital light processing), OLED(organic light-emitting diode), SED(surface-conduction electron-emitter display), FED(field emission diplay) 등의 형태로 구현될 수 있다. 알림부(140)는 경고음을 출력할 경우, 스피커로 구현될 수 있다.
제어부(150)는 배터리부(120)의 방전시, 배터리부(120)의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하일 경우, 알림부(140)를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알린다.
방전전류는 전류검출부(130)를 통해 검출된다. 방전시간은 배터리부(120)가 충전된 전력을 다 소모할 때까지 걸리는 시간이다. 방전용량은 완전 충전시킨 배터리를 일정 전류로 규정 최종전압(또는 종지전압)까지 방전하였을 때의 방전량(방전전류 × 방전시간)을 말하며, 암페어(Ampere-Hour=AH)의 단위로 표시한다. 방전용량의 기준치는 배터리부(120)의 정격용량 또는 정격용량의 일정비율을 말한다. 예컨대, 배터리의 정격용량이 10AH이면 배터리의 기준치는 정격용량의 60%인 6AH로 설정될 수 있다. 전자장치(100)의 사용 중, 방전전류를 검출하여 방전시간을 곱한 방전용량이 6AH 이하일 경우, 배터리교체 메시지를 알림부(140)에 표시한다. 방전용량이 정격용량의 60% 이하가 되면 실제로 원하는 효율을 낼 수 없기 때문에 사용자에게 경고음 또는 경고램프 등을 통하여 일정 시간마다 사용자에게 배터리의 교체 시점을 알려줄 수 있다.
전압검출부(160)는 배터리부(120)의 전압을 검출한다. 전압은 배터리부(120)가 기능수행부(110)에 전력을 제공할 때의 전압이다.
제어부(150)는 배터리부(120)의 전압이 완전 방전시의 최종전압에 도달할 때까지의 시간과 검출된 방전전류를 적산하여 방전용량을 도출할 수 있다. 제어부(150)는 배터리부(120)의 완충 여부를 판단한 후 배터리가 완충 상태이면 일정 주기의 샘플링 시간 마다 배터리부(120)의 전압과 방전전류를 검출하여 전압이 최종전압에 도달하는 시점을 파악한다. 제어부(150)는 배터리전압이 완충된 시점부터 샘플링 시간과 방전전류를 곱해서 전압이 최종 전압에 도달 할 때까지 곱에 의한 결과값을 적산한다. 그 결과값이 방전용량이 된다.
예컨대, 샘플링 시간이 10초인 경우, 제어부(150)는 10초 단위로 배터리부(120)의 전류 및 전압을 검출하고, 검출된 전류와 10초를 곱하고, 이를 다시 검출된 전압이 최종전압에 도달할 때까지 적산하여 방전용량을 구한다.
저장부(170)는 방전용량의 기준치 및 제어부(150)에서 계산된 방전용량이 저장된다. 저장부(170)에 저장된 정보는 전원이 공급되지 않아도 유지되어야 한다. 예컨대, 저장부(170)는 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)등의 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다.
그리고 제어부(150)는, 배터리부(120)의 완전 방전시마다 방전용량을 도출하여 각각 저장부(170)에 저장하고, 저장부(170)에 저장된 복수의 방전용량의 평균치를 구하여, 평균치가 기준치 이하일 경우, 알림부(140)를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알릴 수 있다.
예컨대, 충전 및 방전의 싸이클이 1회 반복될 때마다 싸이클 횟수를 카운트(count)하고 완전 충전에서 완전 방전까지의 1회 싸이클마다 방전용량을 계산하여 최근 10회 이전까지의 방전용량을 저장부(170)에 저장한다. 그리고 제어부(150)는 새로운 싸이클을 반복할 때마다 충전 완료 시점에서 최근 10회의 방전용량의 평균치를 계산한다. 그리고 평균치가 기준치 이하일 경우, 알림부(140)에 배터리교체 메시지를 표시할 수 있다. 또한 제어부(150)는 계산된 평균치를 일정 시간마다 표시해 줄 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전자장치의 제어방법을 설명한다.
먼저, 배터리부(120)의 방전시, 배터리부(120)의 방전전류를 검출한다. 제어부(150)는 일정 주기의 샘플링 시간 마다 배터리부(120)의 전압과 방전전류를 모니터링 한다(S10).
배터리부(120)의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하인지 여부를 판별한다. 보다 구체적으로, 제어부(150)는 단계 S10에서 검출된 전압이 최종전압에 도달했는지 여부를 판별한다(S21). 즉, 배터리부(120)가 전력을 다 소모하여 완전방전 됐는지 여부를 살핀다. 단계 S21에서, 제어부(150)는 검출된 전 압이 최종전압에 도달했을 경우, 검출된 방전전류와 샘플링 시간과 방전전류를 곱해서 전압이 최종 전압에 도달 할 때까지 곱에 의한 결과값을 적산한다(S22). 예컨대, 샘플링 시간이 10초인 경우, 제어부(150)는 10초 단위로 배터리부(120)의 전류 및 전압을 검출하고, 검출된 전류와 10초를 곱하고, 이를 다시 검출된 전압이 최종전압에 도달할 때까지 적산하여 방전용량을 구한다. 다음으로, 제어부(150)는 단계 S22에서 구해진 방전용량을 저장부(170)에 저장한다(S23). 예컨대, 제어부(150)는 충전 및 방전의 싸이클이 1회 반복될 때마다 싸이클 횟수를 카운트(count)하고 완전 충전에서 완전 방전까지의 1회 싸이클마다 방전용량을 계산하여 최근 10회 이전까지의 방전용량을 저장부(170)에 저장한다. 다음으로, 제어부(150)는 새로운 싸이클을 반복할 때마다 충전 완료 시점에서 최근 10회의 방전용량의 평균치를 계산한다(S24). 다음으로, 제어부(150)는 단계 S24에서 계산된 평균치가 최초방전용량 또는 정격용량의 60% 이하인지 여부를 판별한다(S25).
방전용량이 기준치 이하일 경우, 소정의 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알린다. 단계 S25에서, 평균치가 최초방전용량 또는 정격용량의 60% 이하일 경우, 제어부(150)는 알림부(140)에 배터리 교체메시지를 표시한다(S30).
단계 S25에서, 평균치가 최초방전용량 또는 정격용량의 60% 이하가 아닐 경우, 제어부(150)는 알림부(140)에 배터리 충전메시지를 표시한다(S26). 다음으로, 단계 S10을 수행한다.
단계 S21에서, 검출된 전압이 최종전압에 도달하지 않았을 경우, 단계 S10을 수행한다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전자장치 및 그 제어방법에 있어서, 배터리의 교체시기를 사용자에게 알려줌으로써 사용자에게 편의를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 전자장치에 있어서,
    소정의 기능을 수행하는 기능수행부와;
    상기 기능수행부에 동작 전원을 공급하는 배터리부와;
    상기 배터리부의 방전전류를 검출하는 전류검출부와;
    알림부와;
    상기 배터리부의 방전시, 상기 배터리부의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하일 경우, 상기 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알리는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리부의 전압을 검출하는 전압검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 배터리부의 전압이 완전 방전시의 최종전압에 도달할 때까지의 시간과 상기 검출된 방전전류를 적산하여 방전용량을 도출하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 배터리부의 완전 방전시마다 방전용량을 도출하여 각각 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 복수의 방전용량의 평균치를 구하여, 상기 평균치가 상기 기준치 이하일 경우, 상기 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알리는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기준치는 상기 배터리부의 교체 후 최초 방전용량의 소정비율을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 배터리부를 포함하는 전자장치의 제어방법에 있어서,
    상기 배터리부의 방전시, 상기 배터리부의 방전전류를 검출하는 단계와;
    상기 배터리부의 방전전류 및 방전시간에 대응하는 방전용량이 기준치 이하인지 여부를 판별하는 단계와;
    상기 방전용량이 기준치 이하일 경우, 소정의 알림부를 통해 배터리교체시기를 사용자에게 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제어방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238043B1 (ko) * 2011-09-02 2013-02-27 한창수 무선 충전을 이용한 회의 시스템

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