KR20100074526A - Apparatus having self shutdown function - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electronic device is provided to reduce power consumption by automatically being inactivated when a standby mode command is received or an operation is completed. CONSTITUTION: A power supply unit(110) comprises an energy conversion unit, a rectifier, and a charging unit. An energy converter converts vibration energy into AC electric energy. A rectifier rectifies the AC electric energy into electric energy. The charging unit stores the rectified electric energy. An operation unit(150) is operated by the electric energy from a power supply unit. A power controller(130) is activated by a wake-up signal. A power controller is inactivated by a cut-off signal.

Description

자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치{APPARATUS HAVING SELF SHUTDOWN FUNCTION}Electronic device with self power off function {APPARATUS HAVING SELF SHUTDOWN FUNCTION}

본 발명은 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 미리 정해진 동작을 완료하거나 대기 모드로 동작하는 명령어를 수신하는 경우 자동적으로 자기 자신을 비활성화하여 전력 소모를 최소화하는 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device having a self power off function. More particularly, the present invention relates to a self power supply that automatically deactivates itself by minimizing power consumption when receiving a command to complete a predetermined operation or operate in a standby mode. An electronic device having a blocking function.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. The present invention is derived from the research conducted as part of the IT core technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research.

[과제관리번호: 2008-F-050-01, 과제명: U-Scavenging Post System 최적설계, 구현 연구][Task Management No .: 2008-F-050-01, Title: U-Scavenging Post System Optimal Design, Implementation Study]

유비쿼터스 컴퓨팅 및 네트워크 통신 시스템 기술 구현을 위해서, 저전력 컴퓨팅 및 통신기술의 연구개발이 매우 중요한 요소로 간주되고 있다. In order to implement ubiquitous computing and network communication system technology, research and development of low power computing and communication technology is considered to be a very important factor.

유비쿼터스 컴퓨팅 및 통신 시스템의 구현과 적용에 있어서 다양한 환경에 산재되어 적용되는 다수의 시스템의 제어, 전원 및 배터리 등의 유지보수, 관리 및 휴대성에 대한 적절성 확보 및 효율성 제고 등이 부각되고 있으며, 이를 극복하기 위한 요소기술에 대한 연구개발이 요구된다.In the implementation and application of ubiquitous computing and communication systems, the maintenance, management and portability of a number of systems scattered and applied in various environments, securing appropriateness for efficiency and efficiency, and improving efficiency have been highlighted. Research and development on element technology is required.

특히 USN(Ubiquitous Sensor Network)은 센서 노드 네트워크를 이용하여 유비쿼터스 환경을 구현하는 것을 목적으로 하는 기술이다. USN은 각종 센서 노드에서 수집한 정보를 무선으로 수집할 수 있도록 구성한 네트워크이다. 예컨대 사람의 접근이 불가능한 취약 지구에 수백 내지 수천 개의 센서 노드를 설치하면, 사람이 감시하는 것과 마찬가지로 해당 지구 내의 정보를 수집할 수 있다.In particular, USN (Ubiquitous Sensor Network) is a technology that aims to implement a ubiquitous environment using a sensor node network. USN is a network configured to wirelessly collect information collected from various sensor nodes. For example, by installing hundreds to thousands of sensor nodes on a vulnerable earth that is inaccessible to humans, we can collect information within that earth just as humans do.

WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술 및 초소형 네트워크 디바이스 기술 등이 발전함에 따라 USN 관련 센서 네트워크 기술이 활성화되고 있다. With the development of wireless personal area network (WPAN) technology and micro network device technology, USN-related sensor network technology is being activated.

USN을 기반으로 하는 센서 노드 네트워크는 홈 오토메이션, 생태 모니터링 등에 시험적으로 적용되고 있으나, 건축물이나 교량, 도로 등의 사회 기반 시설 안전 감시, 산불 감시, 산업 시설 감시, 국방 등의 분야에서 널리 활용될 것으로 예측된다. USN-based sensor node networks are being applied to home automation, ecological monitoring, etc., but they are widely used in the fields such as safety monitoring of infrastructures such as buildings, bridges, roads, forest fire monitoring, industrial facility monitoring, and defense. Is expected.

USN의 구현에 있어서 가장 중요한 기술은 정확한 정보를 빠르게 전달하는 신뢰성이다. 또 전력 소모를 최소화하는 기술 및 센서 노드에 공급되는 전원을 관리하는 기술도 매우 중요하다. The most important technology in the implementation of USN is the reliability of delivering accurate information quickly. Also important is the technology that minimizes power consumption and manages the power supplied to the sensor nodes.

예컨대 하나의 빌딩 내에 수 백, 수천 개의 센서 노드를 무선으로 배치하여 운용하는 유비쿼터스 환경의 센서 노드 네트워크에서, 각 센서 노드가 배터리를 기반으로 동작하는 경우, 각각의 센서의 운영에 필요한 배터리 모두를 정기적으로 교체한다는 것은 유지 및 보수의 비용이 막대하게 소요될 것이므로 비현실적이다.For example, in a sensor node network in a ubiquitous environment where hundreds or thousands of sensor nodes are wirelessly deployed in a building, if each sensor node is battery-based, all of the batteries needed to operate each sensor are regularly It is unrealistic to replace it, since the cost of maintenance and repair will be enormous.

따라서 전력 소모를 최소화하여 배터리의 수명을 연장시키는 기술이 필요하 나다. 그러나 센서 노드의 수명만큼 긴 수명을 갖는 배터리는 그 크기나 가격 문제 때문에 적절하지 않으며, 이러한 이유에서 특히 센서 노드 네트워크를 위해서 새로운 개념의 전력 공급 장치가 필요하다.Therefore, there is a need for a technology that extends battery life by minimizing power consumption. However, a battery with a lifespan as long as the life of the sensor node is not suitable due to its size or price issue, and for this reason, a new concept of power supply is needed especially for the sensor node network.

새로운 개념의 전력 공급 장치로서 부피 당 전력밀도가 획기적으로 개선된 배터리나 연료전지를 사용하는 해결책이 있으나 현재의 크기와 성능, 그리고 기술개발 속도로 보아 USN에 적용하는 것은 거의 불가능한 상황이다.There is a solution using a battery or fuel cell with a new concept of power density, which greatly improves the power density per volume. However, the current size, performance, and speed of technology development make it almost impossible to apply to USN.

따라서 주변의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 센서의 동작에 필요한 전원을 획득하는 기술, 즉 전원 획득(energy scavenging)에 대한 연구개발이 요구된다.Therefore, research and development on a technology for acquiring power required for the operation of the sensor by converting surrounding energy into electrical energy, that is, power scavenging, is required.

전원 획득 기술은 예컨대 사람의 움직임에 의한 진동, 건물이나 교량, 송수관과 같은 구조물의 진동, 자동차 열, 지열, 빛 등 사용되지 않고 버려지는 에너지로부터 수 uW에서 수 mW급 전력을 추출하는 기술을 의미한다.Power acquisition technology refers to a technology that extracts power from several uW to several mW from unused energy such as vibration caused by human movement, vibration of structures such as buildings, bridges, water pipes, automobile heat, geothermal heat, and light. do.

특히 센서 노드 등의 소형 단말과 연계하여 획득한 전원을 제공하는 경우, 해당 전원 획득 구성은 MPG(micro power generator)라고도 지칭된다.In particular, when providing power acquired in connection with a small terminal such as a sensor node, the corresponding power acquisition configuration is also referred to as a micro power generator (MPG).

특히 센서 노드는 저전력 전자 회로 설계를 사용하여 설계가 가능하며, 낮은 듀티 사이클(duty cycle)을 가지는 경우 uW 단위의 전력을 이용하여 동작이 가능하다. 따라서 MPG는 특히 센서 노드와 연결되거나 또는 무선 센서 노드에 내장되는 형태로 구현이 가능할 것으로 예측된다.In particular, the sensor node can be designed using a low power electronic circuit design, and can operate using a power in uW when the duty cycle is low. Therefore, it is expected that MPG can be implemented in particular in the form of being connected to a sensor node or embedded in a wireless sensor node.

예컨대 진동 또는 주변 조명을 에너지원으로 하여 전원을 획득하는 경우 MPG는 센서 노드의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.For example, in the case of acquiring power using vibration or ambient lighting as an energy source, the MPG may supply power required for the operation of the sensor node.

센서 노드의 동작을 위해서는 미리 정해진 레벨 이상의 전하가 센서 노드의 충전부에 충전되어야 하며, 예컨대 MPG는 해당 충전부에 전하를 충전할 수 있다.In order to operate the sensor node, a charge of a predetermined level or more needs to be charged in the charging part of the sensor node, for example, the MPG may charge the corresponding charging part.

따라서 해당 레벨 이하의 전하가 충전부에 존재하는 경우에는 센서 노드가 동작할 수 없으므로 센서 노드를 오프 상태로 변경시켜야 한다. Therefore, the sensor node cannot operate when there is a charge lower than the corresponding level, so the sensor node should be turned off.

즉 MPG를 이용하여 센서 노드의 동작에 필요한 전원을 공급하는 경우에는, 전하 충전 상태에 따라서 센서 노드를 활성화(Activate)시키거나 비활성화(deactivate)하도록 제어하는 방안이 필요하다.That is, in the case of supplying power required for the operation of the sensor node using the MPG, there is a need for a method of controlling to activate or deactivate the sensor node according to the state of charge charge.

특히 실제 환경에서의 센서 노드 네트워크는 하나의 싱크 노드에 대응하여 다수의 센서 노드가 존재한다. 따라서 하나의 싱크 노드가 다수의 센서 노드를 랜덤으로 활성화 또는 비활성화를 시키는 경우에는 신호 충돌이 발생할 수 있다.In particular, the sensor node network in a real environment has a plurality of sensor nodes corresponding to one sink node. Therefore, when one sink node randomly activates or deactivates a plurality of sensor nodes, a signal collision may occur.

또한 센서 노드를 충전 상태에 따라서 비활성화시키는 방식을 사용할 수 있다. 예컨대 센서 노드에서 저장된 전하가 사라지면 센서 노드 상태에 무관하게 자동적으로 턴오프되는 방식을 사용할 수도 있다. 그러나 완전히 방전되는 경우 센서 노드의 충전부가 다시 충전되기까지 많은 시간이 걸리므로 MPG에서 획득한 에너지를 낭비하게 되는 결과가 된다.It is also possible to deactivate the sensor node depending on the state of charge. For example, if the stored charge is lost at the sensor node, it may be automatically turned off regardless of the sensor node state. However, if it is completely discharged, it takes a long time before the charging part of the sensor node is recharged, which results in a waste of energy acquired from the MPG.

또한 센서 노드의 개수가 적은 경우 또는 센서 노드가 아닌 소형 단말에 적용하는 경우 배터리를 사용하는 구성도 가능하다. 그러나 센서 노드 또는 소형 단말이 배터리를 사용하는 경우라도, 배터리 교체 주기를 연장하기 위해서는 전력 소모를 최소화하여야 한다.In addition, when the number of sensor nodes is small or when applied to a small terminal instead of a sensor node it is also possible to use a battery configuration. However, even when the sensor node or the small terminal uses a battery, power consumption should be minimized in order to prolong the battery replacement cycle.

따라서 특히 MPG를 이용하는 센서 노드 또는 배터리를 이용하는 센서 노드 또는 배터리를 이용하는 소형 무선 단말에 적용하기 위한 효율적인 전원 관리 방법 에 대한 필요성이 커지고 있다.Therefore, there is a growing need for an efficient power management method for applying to a sensor node using an MPG or a small wireless terminal using a battery or a sensor node using a battery.

한편 일반적인 전자 장치에 있어서도 대기 전력을 최소화하는 방안이 연구되고 있다.Meanwhile, a method for minimizing standby power has also been studied in general electronic devices.

예컨대 TV 등의 경우에는 전원을 끄더라도 리모컨 등으로부터의 입력 신호를 수신하여 작동하기 위해서 전원이 공급된다.For example, in the case of a TV or the like, power is supplied to receive and operate an input signal from a remote control or the like even when the power is turned off.

따라서 대기 상태에 있는 경우에도 전력이 소모되므로 이를 절감하기 위한 방안이 연구되고 있다.Therefore, even if the power is consumed even in the standby state, a way to reduce this has been studied.

본 발명의 목적은 미리 정해진 동작을 완료하거나 대기 모드로 동작하는 명령어를 수신하는 경우 자동적으로 자기 자신을 비활성화하여 전력 소모를 최소화하는 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an electronic device having a self-power off function that minimizes power consumption by automatically deactivating itself when a command for completing a predetermined operation or receiving a command to operate in a standby mode is provided.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전기 에너지를 공급하는 전원부와, 상기 전원부로부터 상기 전기 에너지를 공급받아 동작하는 동작부와, 미리 지정된 웨이크업 신호를 수신하면 활성화되어 상기 전기 에너지를 상기 동작부로 공급하고 미리 지정된 차단 신호를 수신하면 상기 전기 에너지의 공급을 차단한 후 비활성화되는 전원 제어부를 포함하는 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a power supply unit for supplying electrical energy, an operation unit operating by receiving the electrical energy from the power supply unit, and is activated when receiving a predetermined wake-up signal to operate the electrical energy The present invention provides an electronic device having a self-power-off function including a power control unit which deactivates the supply of electric energy and then deactivates the supply of the electric energy when a negative supply signal is supplied to the unit.

본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 공급부는, 진동 에너지를 교류 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환부와, 상기 교류 전기 에너지를 상기 전기 에너지로 정류하는 정류부와, 상기 정류부에서 출력되는 상기 전기 에너지를 충전하는 충전부를 포함할 수 있다.In an electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power supply unit includes an energy conversion unit for converting vibration energy into alternating electrical energy, a rectifying unit for rectifying the alternating electrical energy into the electrical energy, and It may include a charging unit for charging the electrical energy output from the rectifier.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 에너지 변환부는 압전 소자일 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the energy conversion unit may be a piezoelectric element.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 압전 소자는 PVDF 또는 PZT를 포함할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the piezoelectric element may include PVDF or PZT.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 정류부는 상기 교류 전기 에너지를 반파 정류 또는 전파 정류를 통하여 상기 전기 에너지로 정류할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the rectifier may rectify the AC electrical energy into the electrical energy through half-wave rectification or full-wave rectification.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 공급부는, 빛 에너지를 상기 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환부와, 상기 전기 에너지를 충전하는 충전부를 포함할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power supply unit may include an energy conversion unit for converting light energy into the electrical energy, and a charging unit for charging the electrical energy.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 에너지 변환부는 태양 전지를 포함할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the energy conversion unit may include a solar cell.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 공급부는 상기 전기 에너지를 저장하는 배터리를 포함할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power supply unit may include a battery for storing the electrical energy.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 공급부는 전원으로부터 상기 전기 에너지를 유선으로 공급받을 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power supply unit may receive the electric energy from a power source by wire.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 웨이크업 신호는 외부로부터 전송되는 무선 신호일 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the wake-up signal may be a wireless signal transmitted from the outside.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 차단 신호는 상기 동작부가 미리 지정된 동작을 완료하는 경우 상기 동작부에서 생성되어 상기 전원 제어부로 전송될 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the blocking signal may be generated by the operation unit and transmitted to the power control unit when the operation unit completes a predetermined operation.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 차단 신호는 외부로부터 전송되는 무선 신호일 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the blocking signal may be a wireless signal transmitted from the outside.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 제어부는, 상기 전기 에너지를 상기 동작부로 공급하는 것을 제어하는 스위칭부를 포함할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power control unit may include a switching unit for controlling the supply of the electrical energy to the operation unit.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 제어부는, 상기 스위칭부가 상기 동작부로 상기 전기 에너지를 공급하는 경우 상기 전기 에너지의 전압 레벨을 조절하는 전압 조절부를 더 포함할 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power control unit may further include a voltage adjusting unit for adjusting a voltage level of the electrical energy when the switching unit supplies the electrical energy to the operation unit. Can be.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전압 조절부는 상기 동작부로부터 상기 차단 신호를 수신하고 수신한 상기 차단 신호를 상기 스위칭부로 전송할 수 있다. In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the voltage adjusting unit may receive the blocking signal from the operation unit and transmit the received blocking signal to the switching unit.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 동작부는, 주변 데이터를 감지한 후 신호 처리하여 감지 데이터를 생성하는 주처리부와, 상기 감지 데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 것이고, 상기 주처리부는 상기 전송부가 상기 감지 데이터를 전송한 이후 상기 차단 신호를 생성하여 상기 전원 제어부로 전송할 수 있다.In addition, in an electronic device having a self-power off function according to the present invention, the operation unit includes a main processor for generating sensor data by sensing a signal after sensing surrounding data and a transmission unit for transmitting the sensing data. The main processor may generate the cutoff signal after the transmitter transmits the sensed data and transmit the generated cutoff signal to the power controller.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치는 센서 노드일 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the electronic device may be a sensor node.

또한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전원 제어부 및 상기 동작부는 일체화되어 구현되는 것이고, 상기 전원부는 상기 일체화되어 구현된 상기 전원 제어부 및 상기 동작부와 유선으로 연결될 수 있다.In addition, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power control unit and the operation unit are integrally implemented, and the power supply unit may be connected to the power control unit and the operation unit implemented integrally by wire. have.

본 발명에 따르면 미리 정해진 동작을 완료하거나 대기 모드로 동작하는 명령어를 수신하는 경우 자동적으로 자기 자신을 비활성화하여 전력 소모를 최소화할 수 있다. According to the present invention, when a command for completing a predetermined operation or receiving a command to operate in a standby mode is automatically deactivated itself, power consumption can be minimized.

예컨대 배터리를 사용하는 센서 노드 등의 소형 단말에 적용되는 경우, 소형 단말은 미리 지정된 동작을 완료하면 자동적으로 전원을 차단하여 불필요한 전기 에너지 소모를 최소화할 수 있으므로 배터리 교체 주기를 연장할 수 있다.For example, when applied to a small terminal such as a sensor node using a battery, the small terminal may automatically cut off power when completing a predetermined operation, thereby minimizing unnecessary electric energy consumption, thereby extending the battery replacement cycle.

또한 예컨대 MPG 형태로 에너지를 주변에서 획득하는 기능을 구비하는 센서 노드에 적용하는 경우, 센서 노드는 MPG에서 획득한 전기 에너지를 이용하여 다른 별도의 전원 공급 장치가 없어도 정상적인 동작을 보장할 수 있다. In addition, when applied to a sensor node having a function of acquiring energy in the form of MPG, for example, the sensor node may use the electrical energy obtained from the MPG to ensure normal operation without another power supply device.

또한 전원과의 유선 연결을 통하여 전원을 공급받는 전자 장치의 경우에도, 전자 장치는 대기 모드를 위하여 전력을 소모하지 않고서도 웨이크업 신호에 의해서 활성화될 수 있다.In addition, even in the case of an electronic device powered through a wired connection with the power source, the electronic device may be activated by the wakeup signal without consuming power for the standby mode.

따라서 전력 소모를 최소화할 수 있다.Therefore, power consumption can be minimized.

이하, 본 발명의 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an electronic device having a self power off function according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 예시적인 블록도이다.1 is an exemplary block diagram of an electronic device having a self power off function according to the present invention.

도 1을 참조로 하면, 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치는, 전원부(110)와, 전원 제어부(130)와, 동작부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an electronic device having a self-power off function according to the present invention includes a power supply unit 110, a power supply control unit 130, and an operation unit 150.

본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치는 예컨대 전원과 유선으로 연결되어 동작하는 TV, DVD 플레이어 등의 전자 장치일 수 있다. An electronic device having a self-power off function according to the present invention may be, for example, an electronic device such as a TV, a DVD player, and the like, which is connected and connected to a power source.

또는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치는 전원과 유선으로 연결되어 동작하는 센서 노드 등의 소형 단말, 또는 배터리로부터 전기 에너지를 공급받아 동작하는 센서 노드 등의 소형 무선 단말일 수 있다. Alternatively, the electronic device having a self-power off function according to the present invention may be a small terminal such as a sensor node that is connected to a power line by a wire, or a small wireless terminal such as a sensor node that is operated by receiving electrical energy from a battery. .

또는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치는 주변 에너지를 변환하여 동작에 필요한 전기 에너지를 획득하는 무선 센서 노드 등의 소형 무선 단말일 수도 있다.Alternatively, the electronic device having the self-power off function according to the present invention may be a small wireless terminal such as a wireless sensor node that converts ambient energy to obtain electrical energy required for operation.

전원부(110)는 전기 에너지를 공급한다.The power supply unit 110 supplies electrical energy.

전기 에너지의 공급은 다음과 같은 형태로 구현될 수 있다.The supply of electrical energy can be implemented in the following form.

우선 별도의 전원과 유선으로 연결되는 전원부(110)가 전원을 공급할 수 있다. 예컨대 TV, DVD 플레이어 등의 전자 장치, 센서 노드 등의 소형 단말의 경우이다.First, the power supply unit 110 connected to a separate power supply and a wire may supply power. This is the case, for example, of a small terminal such as an electronic device such as a TV or a DVD player or a sensor node.

또는 전원부(110)는 미리 전기 에너지가 저장된 배터리 형태를 취할 수도 있다. 예컨대 무선 센서 노드 등의 소형 무선 단말의 경우이다.Alternatively, the power supply unit 110 may take the form of a battery in which electrical energy is stored in advance. This is the case, for example, of a small wireless terminal such as a wireless sensor node.

또는 전원부(110)는 주변 에너지를 변환하여 주변 에너지를 변환하여 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 동작에 필요한 전기 에너지를 획득할 수 있다. 예컨대 전술한 MPG를 이용하는 경우이다.Alternatively, the power supply unit 110 may convert the ambient energy to convert the ambient energy to obtain electrical energy required for the operation of the electronic device having the self power off function according to the present invention. For example, the above-mentioned MPG is used.

예컨대 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 진동이 발생하는 환경에 배치되는 경우 또는 태양광 또는 조명이 인가되는 환경에 배치되 는 경우 전원부(110)는 진동 에너지 또는 빛 에너지를 이용하여 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 동작에 필요한 전기 에너지를 획득한다.For example, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is disposed in an environment in which vibration occurs or in an environment in which sunlight or light is applied, the power supply unit 110 uses vibration energy or light energy. In order to obtain the electrical energy required for the operation of the electronic device having a self-power off function according to the present invention.

주변 에너지를 변환하는 경우 전원부(110)의 구성에 대해서 도 2를 참조로 좀 더 상세히 설명한다.The configuration of the power supply unit 110 when converting the ambient energy will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서 전원부의 예시적인 블록도이다.2 is an exemplary block diagram of a power supply unit in an electronic device having a self-power off function according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 전원부(110)는 에너지 변환부(113)와, 충전부(116)를 포함한다.Referring to FIG. 2, in the electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power supply unit 110 includes an energy conversion unit 113 and a charging unit 116.

예컨대 전원부(110)가 주변의 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 경우는 다음과 같다.For example, the power source 110 converts surrounding vibration energy into electrical energy as follows.

에너지 변환부(113)는 주변의 진동 에너지를 교류 전기 에너지로 변환한다.The energy conversion unit 113 converts surrounding vibration energy into alternating current electrical energy.

예컨대 에너지 변환부(113)는 압전 소자로 구성될 수 있다. 압전 소자는 PVDF 또는 PZT 등의 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 에너지 변환부(113)는 예컨대 PVDF 소자를 캔틸레버 또는 멤브레인 형태로 구성하여 진동을 전기 에너지로 변환할 수 있다.For example, the energy conversion unit 113 may be formed of a piezoelectric element. The piezoelectric element may comprise a material such as PVDF or PZT. The energy converter 113 may convert the vibration into electrical energy by, for example, configuring the PVDF element in the form of a cantilever or a membrane.

본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 제공되기 위하여, 진동 에너지를 변환한 교류 전기 에너지는 반파 정류 또는 전파 정류되어야 한다.In order to be provided to an electronic device having a self-power off function according to the present invention, the alternating electrical energy converted from vibration energy must be half-wave rectified or full-wave rectified.

따라서 전원부(110)는 도시되지는 않지만 에너지 변환부(113)에서 변환한 교 류 전기 에너지를 정류하는 정류부를 포함할 수 있다.Therefore, although not shown, the power supply unit 110 may include a rectifier for rectifying the alternating electrical energy converted by the energy converter 113.

에너지 변환부(113)가 주변 에너지를 전기 에너지로 변환하면, 충전부(116)는 전기 에너지를 충전하여, 이후 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 제공한다.When the energy conversion unit 113 converts the ambient energy into electrical energy, the charging unit 116 charges the electrical energy, and then provides the electronic device with the self power off function according to the present invention.

특히 충전부(116)는 정류부(도시되지 않음)에서 출력되는 전기 에너지를 저장할 수 있다.In particular, the charging unit 116 may store the electrical energy output from the rectifying unit (not shown).

또한 예컨대 전원부(110)가 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 경우는 다음과 같다.In addition, for example, the power supply unit 110 converts light energy into electrical energy as follows.

에너지 변환부(113)는 주변의 태양광 또는 조명을 이용하여 전기 에너지로 변환한다. 에너지 변환부(113)는 예컨대 태양 전지를 포함할 수 있다.The energy conversion unit 113 converts the electric energy into the sunlight using the surrounding sunlight or lighting. The energy converter 113 may include, for example, a solar cell.

에너지 변환부(113)가 주변 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하면, 충전부(116)는 전기 에너지를 충전하여, 이후 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 제공한다. 빛 에너지를 변환하는 경우 에너지 변환부(113)의 출력은 직류 전기 에너지이므로, 진동 에너지에서와 같은 정류를 수행할 필요가 없다.When the energy conversion unit 113 converts the ambient light energy into electrical energy, the charging unit 116 charges the electrical energy, and then provides the electronic device with the self power off function according to the present invention. In the case of converting light energy, the output of the energy conversion unit 113 is DC electric energy, and thus, it is not necessary to perform rectification as in vibration energy.

다시 도 1을 참조하면, 전원 제어부(130)는 미리 지정된 웨이크업 신호를 수신하면 활성화(activate)되어 전원부(110)의 전기 에너지를 동작부(150)로 공급하고, 미리 지정된 차단 신호를 수신하면 동작부(150)로의 전기 에너지의 공급을 차단한 후 비활성화(deactivate)된다.Referring back to FIG. 1, when the power control unit 130 receives a predetermined wake-up signal, the power control unit 130 is activated to supply electrical energy of the power supply unit 110 to the operation unit 150, and receives a predetermined cutoff signal. After the supply of electrical energy to the operation unit 150 is blocked, it is deactivated.

우선 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 전원과 유선으로 연결되어 동작하는 TV, DVD 플레이어 등의 전자 장치인 경우, 전원 제어부(130)의 동작에 대해서 상세히 설명한다..First, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is an electronic device such as a TV or a DVD player which is connected to a power source by wire, the operation of the power control unit 130 will be described in detail.

전원 제어부(130)는 리모컨 등의 외부 장치로부터 전송되는 무선 신호인 웨이크업 신호를 수신한다.The power control unit 130 receives a wake-up signal, which is a wireless signal transmitted from an external device such as a remote controller.

웨이크업 무선 신호를 수신하면, 전원 제어부(130)는 활성화되어 동작부(150)로 전기 에너지를 공급한다.When receiving the wake-up radio signal, the power control unit 130 is activated to supply electrical energy to the operation unit 150.

또한 전원 제어부(130)는 리모컨 등의 외부 장치로부터 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 전원을 오프(off)하는 신호, 즉 차단 신호를 수신할 수 있다.In addition, the power control unit 130 may receive a signal for turning off the power of the electronic device having the self power off function according to the present invention, that is, a blocking signal from an external device such as a remote controller.

차단 신호를 수신하면, 전원 제어부(130)는 동작부(150)로 전기 에너지의 공급을 차단하고 비활성화된다.When receiving the blocking signal, the power control unit 130 cuts off the supply of electrical energy to the operation unit 150 and is deactivated.

본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 전원 제어부(130)와 종래의 TV 등에 적용되는 전원 제어 구성의 차이점은 다음과 같다.The difference between the power control unit 130 of the electronic device having the self-power off function according to the present invention and a power control configuration applied to a conventional TV is as follows.

종래의 경우 전원 제어 구성은 리모컨으로부터 전송되는 신호의 수신을 위해서 전원 제어 구성 자체는 전원이 차단되지 않고 동작을 수행한다. 따라서 대기 모드 형태로 동작하기 위하여 전원을 공급받아야 하므로 전기 에너지를 계속 공급받는다.In the conventional case, the power control configuration itself performs an operation without the power being cut off in order to receive a signal transmitted from the remote controller. Therefore, since the power must be supplied to operate in the standby mode, the electric energy is continuously supplied.

그러나 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 전원 제어부(130)는 차단 신호를 수신하면 비활성화된다. 즉 전원 제어부(130) 자체에도 전원이 공급되지 않고 셧다운(shutdown) 상태로 유지되므로 전기 에너지를 소모하 지 않는다. 따라서 불필요한 전기 에너지 소모를 최소화할 수 있다.However, the power control unit 130 of the electronic device having the self power off function according to the present invention is deactivated when the block signal is received. That is, power is not supplied to the power control unit 130 itself and is maintained in a shutdown (shutdown) state, so it does not consume electrical energy. Therefore, unnecessary electrical energy consumption can be minimized.

다음으로 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 전원과 유선으로 연결되어 동작하는 센서 노드 등의 소형 단말, 또는 배터리로부터 전기 에너지를 공급받아 동작하는 센서 노드 등의 소형 무선 단말, 또는 주변 에너지를 변환하여 동작에 필요한 전기 에너지를 획득하는 무선 센서 노드 등의 소형 무선 단말인 경우, 전원 제어부(130)의 동작에 대해서 상세히 설명한다.Next, a small terminal, such as a sensor node, in which an electronic device having a self-power off function according to the present invention is connected to a power line by a wire, or a small wireless terminal, such as a sensor node operated by receiving electrical energy from a battery, or In the case of a small wireless terminal such as a wireless sensor node that converts ambient energy to obtain electrical energy required for operation, the operation of the power control unit 130 will be described in detail.

전원 제어부(130)는 외부 장치로부터 전송되는 무선 신호인 웨이크업 신호를 수신한다. 웨이크업 신호에 따른 전원 제어부(130)의 활성화는 RFID 기술에 적용되는 것과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.The power control unit 130 receives a wake up signal, which is a wireless signal transmitted from an external device. The activation of the power control unit 130 according to the wake-up signal is similar to that applied to the RFID technology, and thus a detailed description thereof will be omitted.

예컨대 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 센서 노드인 경우, 동작부(150)는 예컨대 주변 데이터를 감지하고 신호 처리하여 감지 데이터를 생성한 후 무선을 통하여 전송하는 동작을 수행한다. 동작부(150)가 전원부(110)로부터의 전기 에너지를 기초로 전술한 미리 지정된 동작을 수행한 이후, 동작부(150)는 전원부(110)로부터의 전기 에너지 공급을 차단하는 차단 신호를 생성하고, 이를 전원 제어부(130)로 전송한다.For example, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is a sensor node, the operation unit 150 detects and processes the surrounding data, generates sensing data, and transmits the detected data via wireless. . After the operation unit 150 performs the above-described predetermined operation based on the electric energy from the power supply unit 110, the operation unit 150 generates a blocking signal for blocking supply of electric energy from the power supply unit 110. This is transmitted to the power control unit 130.

동작부(150)가 생성하여 전송한 차단 신호를 전원 제어부(130)가 수신하면, 전원 제어부(130)는 동작부(150)로의 전기 에너지의 공급을 차단하고 비활성화된다.When the power control unit 130 receives the blocking signal generated and transmitted by the operation unit 150, the power control unit 130 cuts off the supply of electrical energy to the operation unit 150 and is inactivated.

따라서 전원과의 유선 연결을 통하여 전기 에너지를 공급받거나 또는 배터리로부터 전기 에너지를 공급받거나 또는 주변 에너지를 변환하여 전기 에너지를 공 급받는 경우에 있어서, 센서 노드는 전원 제어부(130) 자체에도 전원을 공급할 필요가 없이 셧다운 상태로 유지되므로 전기 에너지를 소모하지 않는다. 따라서 불필요한 전기 에너지 소모를 최소화할 수 있다.Therefore, in the case of receiving electrical energy through a wired connection with a power source, receiving electrical energy from a battery, or converting ambient energy to supply electrical energy, the sensor node may also supply power to the power control unit 130 itself. It stays shut down without need, consuming no electrical energy. Therefore, unnecessary electrical energy consumption can be minimized.

전원 제어부(130)에 대해서 도 3을 참조로 보다 상세히 설명한다.The power control unit 130 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서 전원 제어부의 예시적인 블록도이다.3 is an exemplary block diagram of a power control unit in an electronic device having a self power off function according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 전원 제어부(130)는 스위칭부(133)와, 전압 조절부(136)를 포함한다.Referring to FIG. 3, in an electronic device having a self-power off function according to the present invention, the power control unit 130 includes a switching unit 133 and a voltage adjusting unit 136.

스위칭부(133)는 전원부(110)의 전기 에너지를 동작부(150)로 공급하는 것을 제어한다.The switching unit 133 controls supplying electric energy of the power supply unit 110 to the operation unit 150.

예컨대 스위칭부(133)는 전기 에너지 공급을 차단 또는 허용하는 스위치 형태로 구현될 수 있다.For example, the switching unit 133 may be implemented in the form of a switch to block or allow the supply of electrical energy.

전압 조절부(136)는 스위칭부(133)가 동작부(150)로 전술한 전기 에너지를 공급하도록 제어하는 경우, 전기 에너지의 전압 레벨을 조절한다.The voltage adjusting unit 136 adjusts the voltage level of the electrical energy when controlling the switching unit 133 to supply the aforementioned electrical energy to the operation unit 150.

예컨대 전기 에너지의 전압 레벨과 동작부(150)의 동작에 필요한 전압 레벨이 차이가 있을 수 있으므로, 전압 조절부(136)는 전기 에너지의 전압 레벨을 동작부(150)의 동작에 필요한 전압 레벨로 조절한다.For example, since the voltage level of the electrical energy and the voltage level required for the operation of the operation unit 150 may be different, the voltage adjusting unit 136 sets the voltage level of the electrical energy to the voltage level required for the operation of the operation unit 150. Adjust

한편 전술하듯이 차단 신호는 리모컨 등의 외부 장치가 생성하여 전원 제어부(130)로 전송하거나 또는 동작부(150)에서 생성하여 전원 제어부(130)로 전송할 수 있다.Meanwhile, as described above, the blocking signal may be generated by an external device such as a remote controller and transmitted to the power control unit 130 or generated by the operation unit 150 and transmitted to the power control unit 130.

특히 동작부(150)가 차단 신호를 생성하여 전원 제어부(130)로 전송하는 경우라면, 전압 조절부(136)는 동작부(150)와 직접적으로 연결되므로, 전압 조절부(136)는 동작부(150)로부터 전송되는 차단 신호를 수신할 수 있다. 차단 신호를 수신하는 경우, 전압 조절부(136)는 스위칭부(133)로 수신한 차단 신호를 전송하며, 스위칭부(133)는 수신한 차단 신호를 기초로 전원부(110)의 전기 에너지를 동작부(150)로 공급하는 것을 차단한다.In particular, when the operation unit 150 generates a cutoff signal and transmits it to the power control unit 130, the voltage adjusting unit 136 is directly connected to the operating unit 150, and thus, the voltage adjusting unit 136 is an operating unit. A block signal transmitted from 150 may be received. When receiving the blocking signal, the voltage adjusting unit 136 transmits the blocking signal received to the switching unit 133, and the switching unit 133 operates the electrical energy of the power supply unit 110 based on the received blocking signal. Supply to the unit 150 is blocked.

또한 리모컨 등의 외부 장치가 생성하여 전원 제어부(130)로 전송하는 경우에는 스위칭부(130)가 차단 신호를 직접 수신할 수 있다. 스위칭부(133)는 수신한 차단 신호를 기초로 전원부(110)의 전기 에너지를 동작부(150)로 공급하는 것을 차단한다.In addition, when an external device such as a remote controller generates and transmits the power to the power controller 130, the switching unit 130 may directly receive the blocking signal. The switching unit 133 blocks supplying the electrical energy of the power supply unit 110 to the operation unit 150 based on the received blocking signal.

다시 도 1을 참조하면, 동작부(150)는 전원부(110)로부터 전기 에너지를 공급받아 동작한다.Referring back to FIG. 1, the operation unit 150 operates by receiving electrical energy from the power supply unit 110.

예컨대 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 전원과 유선으로 연결되어 동작하는 TV, DVD 플레이어 등의 전자 장치인 경우, 동작부(150)는 신호 처리를 통하여 영상 및 음성을 출력한다.For example, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is an electronic device such as a TV, a DVD player, and the like, which is operated by wire connection with a power source, the operation unit 150 outputs video and audio through signal processing. .

또한 예컨대 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 전술한 센서 노드인 경우, 동작부(150)는 예컨대 주변 데이터를 감지하고 신호 처리하여 감지 데이터를 생성한 후 무선을 통하여 전송하는 동작을 수행한다. 동작부(150)가 전기 에너지를 기초로 전술한 미리 지정된 동작을 수행한 이후, 동작부(150)는 전원부(110)로부터의 전기 에너지 공급을 차단하는 차단 신호를 생성하 고, 이를 전원 제어부(130)로 전송한다.In addition, for example, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is the above-described sensor node, the operation unit 150 detects and processes the surrounding data, generates sensing data, and then transmits it via wireless. Do this. After the operation unit 150 performs the above-described predetermined operation based on the electric energy, the operation unit 150 generates a cutoff signal for blocking supply of electric energy from the power supply unit 110, and the power control unit ( 130).

본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 전술한 센서 노드인 경우, 동작부(150)에 대해서 도 4를 참조로 보다 상세히 설명한다.When the electronic device having the self power off function according to the present invention is the aforementioned sensor node, the operation unit 150 will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서 동작부의 예시적인 블록도이다.4 is an exemplary block diagram of an operation unit in an electronic device having a self power off function according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서, 동작부(150)는 주처리부(153)와, 전송부(156)를 포함한다.Referring to FIG. 4, in an electronic device having a self-power off function according to the present invention, the operation unit 150 includes a main processor 153 and a transmitter 156.

주처리부(153)는 주변 데이터를 감지한 후 신호 처리하여 감지 데이터를 생성한다. 예컨대 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 센서 노드인 경우, 주처리부(153)는 센서 노드의 고유 기능인 주변 데이터 감지 및 신호 처리를 수행한다.The main processor 153 detects the surrounding data and processes the signal to generate sensed data. For example, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is a sensor node, the main processor 153 performs peripheral data sensing and signal processing, which are unique functions of the sensor node.

주처리부(153)가 감지 데이터를 생성하면, 전송부(156)는 감지 데이터를 전송한다. 예컨대 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 센서 노드 네트워크에 포함되는 경우, 전송부(156)는 데이터 수신 구성, 예컨대 싱크 노드에게로 감지 데이터를 전송한다.When the main processor 153 generates the sensed data, the transmitter 156 transmits the sensed data. For example, when the electronic device having the self-power off function according to the present invention is included in the sensor node network, the transmitter 156 transmits the sensing data to a data reception configuration, for example, a sink node.

전송부(156)가 감지 데이터를 전송하면, 주처리부(153)는 전술한 차단 신호를 생성하여 전원 제어부(130)로 전송한다.When the transmitter 156 transmits the sensed data, the main processor 153 generates the above-described blocking signal and transmits it to the power controller 130.

이에 대응하여, 전원 제어부(130)는 전원부(110)의 전기 에너지를 동작부(150)로 공급하는 것을 차단한다.In response, the power control unit 130 blocks supplying the electric energy of the power supply unit 110 to the operation unit 150.

본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치는 센서 노드인 것이 바람직하다. 또한 전원 제어부(130) 및 동작부(150)는 일체화되어 구현될 수 있고, 전원부(110)는 전원 제어부(130) 및 동작부(150)와 유선으로 연결될 수 있다. Preferably, the electronic device having the self power off function according to the present invention is a sensor node. In addition, the power control unit 130 and the operation unit 150 may be integrally implemented, and the power supply unit 110 may be connected to the power control unit 130 and the operation unit 150 by wire.

도 5는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 예시적인 회로도이다.5 is an exemplary circuit diagram of an electronic device having a self power off function according to the present invention.

도 5 내지 도 8에서는 특히 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치가 무선 센서 노드이고, 주변 에너지를 변환하여 전기 에너지를 획득하는 전원부를 구비하는 경우를 가정한다.5 to 8, in particular, it is assumed that an electronic device having a self-power off function according to the present invention is a wireless sensor node and includes a power supply unit for converting ambient energy to obtain electrical energy.

도 5 내지 도 8을 참조로 하여 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 동작을 보다 상세히 설명한다.5 to 8 will be described in more detail the operation of the electronic device having a self-power off function according to the present invention.

도 5에서 참조 부호 E, D 및 Cs는 도 1의 전원부(110)에 대응한다.In FIG. 5, reference numerals E, D, and Cs correspond to the power supply unit 110 of FIG. 1.

PVDF 등의 압전 물질로 형성된 압전 캔틸레버(E)는 주변의 진동 에너지를 교류 전기 에너지로 변환한다.The piezoelectric cantilever E formed of a piezoelectric material such as PVDF converts surrounding vibration energy into alternating electrical energy.

브리지(D)는 다이오드를 이용하여 교류 전기 에너지를 전파 정류하여 전기 에너지로 변환하고, 저장 커패시터(Cs)는 전기 에너지를 충전한다.The bridge D converts the alternating electrical energy into electrical energy by using a diode to convert the electrical energy into electrical energy, and the storage capacitor Cs charges the electrical energy.

비록 압전 캔틸레버를 사용하는 것으로 구현하였으나, 태양 전지(도시되지 않음) 및 저장 커패시터(Cs)를 이용하는 구성도 가능하다.Although implemented by using piezoelectric cantilever, a configuration using a solar cell (not shown) and a storage capacitor Cs is also possible.

저장 커패시터(Cs)는 미리 정해진 에너지 레벨까지 전하를 충전하며, 예컨대 제너 다이오드 등을 통해서 에너지 레벨이 설정될 수 있다.The storage capacitor Cs charges up to a predetermined energy level, and the energy level may be set through, for example, a zener diode.

저장 커패시터(Cs)에 해당 에너지 레벨 이상이 충전되면, 이는 이후 본 발명 에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에서 감지, 신호 처리, 데이터 전송 등의 동작을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.When the storage capacitor Cs is charged above the corresponding energy level, the storage capacitor Cs may be used to perform an operation such as sensing, signal processing, data transmission, and the like in an electronic device having a self power off function according to the present invention.

도 5에서 참조 부호 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, Q1, Q2, C2, C3, C4 및 U1은 도 1의 전원 제어부(130)에 대응한다.In FIG. 5, reference numerals R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, Q1, Q2, C2, C3, C4, and U1 correspond to the power control unit 130 of FIG. 1.

또한 도 5에서 참조 부호 U2, U3, Rsens, Rref, C5는 도 1의 동작부(150)에 대응한다.5, reference numerals U2, U3, Rsens, Rref, and C5 correspond to the operation unit 150 of FIG.

이하 도 1의 전원 제어부(130) 및 동작부(150)의 실제 회로 동작을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the actual circuit operation of the power control unit 130 and the operation unit 150 of FIG. 1 will be described in more detail.

예컨대 R1은 400 kΩ, R2는 1 MΩ, R3은 10 kΩ, R4는 800 kΩ, R5는 1 MΩ, R6은 2.4 MΩ, R7은 100 kΩ, Rsens는 10 kΩ, Rref는 10 kΩ의 저항 값을 가지는 저항일 수 있다.For example, R1 is 400 kΩ, R2 is 1 MΩ, R3 is 10 kΩ, R4 is 800 kΩ, R5 is 1 MΩ, R6 is 2.4 MΩ, R7 is 100 kΩ, Rsens is 10 kΩ, and Rref is 10 kΩ. May be resistance.

예컨대 Q1은 바이폴라 트랜지스터, Q2는 MOS이며, 예컨대 Q1은 2N3906 트랜지스터, Q2는 ZVNL120G MOS를 사용할 수 있다.For example, Q1 is a bipolar transistor, Q2 is a MOS, for example Q1 is a 2N3906 transistor, and Q2 is a ZVNL120G MOS.

예컨대 C2는 0.1 uF, C3은 0.1 uF, C4는 220 pF, C5는 0.1 uF의 정전 용량을 가지는 커패시터일 수 있다.For example, C2 may be 0.1 uF, C3 may be 0.1 uF, C4 may be 220 pF, and C5 may be a capacitor having a capacitance of 0.1 uF.

전압 조절을 위한 구성(U1)은 예컨대 MAX666 칩일 수 있다.Configuration U1 for voltage regulation may be, for example, a MAX666 chip.

주처리를 위한 구성(U2)은 예컨대 MSP 430 보드를 이용하여 구현할 수 있다.The configuration U2 for main processing can be implemented using, for example, the MSP 430 board.

감지 데이터 전송을 위한 구성(U3)은 예컨대 315 MHz로 감지 데이터를 전송하는 칩 형태로 구성될 수 있다.The configuration U3 for transmitting the sensed data may be configured in the form of a chip for transmitting the sensed data at 315 MHz, for example.

참조 부호 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, Rsens, Rref, Q1, Q2, C2, C3, C4, C5, U1, U2 및 U3에 대응하는 구성요소 중에서 본 발명의 동작에 중요한 기능을 수행하는 구성 요소를 중심으로 설명을 수행한다.Functions important to the operation of the present invention among the components corresponding to R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, Rsens, Rref, Q1, Q2, C2, C3, C4, C5, U1, U2 and U3 The description will be carried out around the component to perform.

초기에 트랜지스터(Q1)는 이미터-베이스 전압이 0이므로 오프(OFF) 상태이고, 트랜지스터(Q2)는 게이트 전압이 0이므로 오프 상태이다. 따라서 전압 조절 구성(U1)은 저장 커패시터(Cs)에 연결되지 않은 상태이다. 이 경우 저장 커패시터(Cs)는 압전 캔틸레버(E)로부터 변환되는 전기 에너지가 충전된다. 이하 저장 커패시터(Cs)에 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 동작에 필요한 전기 에너지가 충전되어 있다고 가정한다.Initially, transistor Q1 is off because the emitter-base voltage is zero, and transistor Q2 is off because the gate voltage is zero. Therefore, the voltage regulation configuration U1 is not connected to the storage capacitor Cs. In this case, the storage capacitor Cs is charged with electrical energy converted from the piezoelectric cantilever E. Hereinafter, it is assumed that the storage capacitor Cs is charged with electrical energy required for the operation of the electronic device having the self-power off function according to the present invention.

외부로부터 웨이크업 신호가 RF 형태로 커패시터(C4)에 인가되면 게이트 전압이 인가되므로 트랜지스터(Q2)는 온(ON) 상태가 된다. 웨이크업 신호는 예컨대 1.8V의 전압과 100 us의 지속 시간을 가지는 펄스 형태일 수 있다. 웨이크업 펄스의 구성이나 이에 따른 동작은 RFID 기술에서 적용되는 펄스와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. When the wake-up signal is externally applied to the capacitor C4 in the form of RF, the gate voltage is applied, and thus the transistor Q2 is turned on. The wakeup signal may be in the form of a pulse, for example, with a voltage of 1.8V and a duration of 100 us. Since the configuration of the wake-up pulse and its operation are similar to those of the pulse applied in the RFID technology, a detailed description thereof will be omitted.

트랜지스터(Q2)가 온 상태로 변경되면, 저장 커패시터(Cs)는 전압 조절 구성(U1)을 통하여 충전한 전하를 방전한다. 따라서 트랜지스터(Q1)는 이미터-베이스 전류가 흐르게 되고, 트랜지스터(Q1)는 커패시터(C4)를 충전한다.When transistor Q2 is changed to the on state, storage capacitor Cs discharges the charged charge through voltage regulation configuration U1. Transistor Q1 thus flows an emitter-base current, and transistor Q1 charges capacitor C4.

따라서 전압 조절 구성(U1)을 통하여 주처리 구성(U2) 및 감지 데이터 전송구성(U3)으로 전기 에너지가 공급된다.Thus, electrical energy is supplied to the main processing configuration U2 and the sense data transmission configuration U3 through the voltage regulation configuration U1.

커패시터(C4)와 저항(R2)의 값은 다음과 같은 사항을 고려하여 결정할 수 있다. 트랜지스터(Q2)의 전압은 웨이크업 신호, 즉 웨이크업 펄스가 사라진 후에도 하이(high) 상태를 유지하여야 한다. 또한 저항(R1), 트랜지스터(Q1), 저항(R2)을 통하는 경로에서 에너지 소모가 최소화되어야 한다.The values of the capacitor C4 and the resistor R2 may be determined by considering the following matters. The voltage of the transistor Q2 should remain high even after the wakeup signal, that is, the wakeup pulse disappears. In addition, energy consumption must be minimized in the path through the resistor R1, the transistor Q1, and the resistor R2.

한편 감지 데이터 전송 구성(U3)에서 감지 데이터를 RF로 전송하는 동작이 완료될 때까지, 전압 조절 구성(U1)은 주처리 구성(U2) 및 감지 데이터 전송구성(U3)으로 전기 에너지를 안정적으로 공급하여야 한다. 예컨대 전압 조절 구성(U1)은 주처리 구성(U2) 및 감지 데이터 전송구성(U3)의 동작에 필요한 5V 전압을 가지는 전기 에너지를 공급하여야 한다.On the other hand, until the operation of transmitting the sensed data to the RF in the sensed data transmission configuration (U3) is completed, the voltage regulation configuration (U1) is stable to the electrical energy to the main processing configuration (U2) and the sensed data transmission configuration (U3). Must be supplied. For example, the voltage regulation configuration U1 must supply electrical energy having a 5V voltage necessary for the operation of the main processing configuration U2 and the sense data transmission configuration U3.

하지만 비활성화(deactivate), 즉 전기 에너지를 차단하는 경우를 위하여, 전압 조절 구성(U1)은 MAX666 칩의 "Low Battery Out(LBOut)" 핀을 통하여 미리 지정된 전압, 예컨대 5V의 전압을 생성하고, 커패시터(C3)는 LBout 전압에 의해서 충전된다. 커패시터(C3)는 이후 비활성화를 수행하는 경우 사용된다.However, to deactivate, i.e., cut off, electrical energy, the voltage regulation configuration (U1) generates a predetermined voltage, for example a voltage of 5V, via the "Low Battery Out (LBOut)" pin of the MAX666 chip, (C3) is charged by the LBout voltage. Capacitor C3 is then used when performing deactivation.

주처리 구성(U2)은 저장 커패시터(Cs)로부터 전기 에너지를 공급받아 미리 지정된 동작을 수행한다. 예컨대 주변 데이터를 감지하여 신호 처리한다. 또한 주처리 구성(U2)은 전체 시스템, 즉 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 동작을 제어할 수도 있다.The main processing configuration U2 receives electrical energy from the storage capacitor Cs and performs a predetermined operation. For example, it senses surrounding data and processes it. In addition, the main processing configuration U2 may control the operation of the entire system, that is, the electronic device having the self-power off function according to the present invention.

또한 주처리 구성(U2)은 주변 데이터를 감지하여 측정한 데이터를 디지털 포맷을 가지는 감지 데이터로 변환하여 감지 데이터 전송구성(U3)에 전달한다.In addition, the main processing configuration (U2) senses the surrounding data and converts the measured data into the sensed data having a digital format and transmits it to the sensed data transmission configuration (U3).

감지 데이터 전송구성(U3)은 감지 데이터를 수신하면, 예컨대 ASK 변조하여 센서 노드 네트워크 내의 싱크 노드 등의 모니터링 시스템에 전송한다. When the sensing data transmission configuration U3 receives the sensing data, for example, ASK modulation is transmitted to a monitoring system such as a sink node in the sensor node network.

감지 데이터 전송구성(U3)이 감지 데이터의 전송을 완료하면, 주처리 구 성(U2)의 P1.2 핀의 신호 레벨은 로우(low) 레벨로 변경되고, 따라서 전압 조절 구성(U1)의 "Low Battery IN(LBin)" 신호는 그라운드 레벨로 된다. LBin이 그라운드 레벨로 변경되면, 전압 조절 구성(U1)의 LBOut은 풀-다운(pulled-down)된다. 따라서 전압 조절 구성(U1)은 커패시터(C3)를 토하여 네거티브 펄스를 전송하고, 그 결과, 트랜지스터(Q1)는 오프(OFF)로 상태가 변환되며, 또한 트랜지스터(Q2)도 비활성화된다. 따라서 저장 커패시터(Cs)는 방전을 중단하고, 다시 압전 캔틸레버(E)로부터 전기 에너지를 충전한다. 이 경우 도 1의 전원 제어부(130) 및 동작부(150)에 대응하는 구성은 오프 상태에서는 매우 높은 임피던스를 가지므로, 저장 커패시터(Cs)는 고속으로 전기 에너지를 충전할 수 있다.When the sense data transmission configuration U3 completes the transmission of the sense data, the signal level of the P1.2 pin of the main processing configuration U2 is changed to the low level, and thus the " voltage regulation configuration U1 " Low Battery IN (LBin) "signal goes to ground level. When the LBin is changed to the ground level, the LBOut of the voltage regulation configuration U1 is pulled down. The voltage regulation configuration U1 thus sends a negative pulse through the capacitor C3, as a result of which the transistor Q1 is switched off and the transistor Q2 is also deactivated. Therefore, the storage capacitor Cs stops discharging and charges electrical energy from the piezoelectric cantilever E again. In this case, since the configurations corresponding to the power control unit 130 and the operation unit 150 of FIG. 1 have a very high impedance in the off state, the storage capacitor Cs may charge electrical energy at a high speed.

도 5를 참조로 한 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 예시적인 회로도에 의하면, RF 웨이크업 펄스를 수신하는 경우 저장 커패시터(Cs)에 충전된 전기 에너지를 주처리 구성(U1) 및 감지 데이터 전송 구성(U3)에 공급하고, 감지 데이터 전송 구성(U3)의 감지 데이터 전송이 종료하면, 전기 에너지 공급을 차단할 수 있다.According to an exemplary circuit diagram of an electronic device having a self-power-off function according to the present invention with reference to FIG. 5, when receiving an RF wake-up pulse, the electric energy charged in the storage capacitor Cs is converted into a main processing configuration U1. ) And the sensing data transmission configuration U3, and when the sensing data transmission of the sensing data transmission configuration U3 ends, the electric energy supply can be cut off.

도 5에서는 압전 소자를 이용하는 경우의 예시적인 회로도를 도시하였지만, 태양 전지를 이용하는 경우에는 캔틸레버(E) 및 브리지(D) 대신에 태양 전지를 연결하는 것으로 회로도를 변경할 수 있다. 태양 전지를 이용하는 경우에도 전체 회로 구성은 도 5의 회로도와 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.In FIG. 5, an exemplary circuit diagram in the case of using a piezoelectric element is illustrated, but in the case of using a solar cell, the circuit diagram may be changed by connecting the solar cell instead of the cantilever (E) and the bridge (D). Even when the solar cell is used, the overall circuit configuration is similar to that of the circuit diagram of FIG.

또한 유선으로 전원과 연결되는 경우에는 캔틸레버(E) 및 브리지(D) 대신에 전원과의 연결을 수행하는 것으로 회로도를 변경할 수 있다. 따라서 유선으로 전원 과 연결되는 경우에도 전체 회로 구성은 도 5의 회로도와 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.In addition, when the wire is connected to the power source, the circuit diagram may be changed by connecting the power source instead of the cantilever (E) and the bridge (D). Therefore, even when the wire is connected to the power supply, the entire circuit configuration is similar to the circuit diagram of FIG.

도 6은 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 전압 조절 구성(U1)의 전압 레벨을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the voltage level of the voltage regulation configuration U1 in the wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5.

전압 조절 구성(U1)의 전압 레벨은 윗 부분에 도시되며, 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 송신한 감지 데이터를 상기 무선 단말에서 20m 떨어진 지점에 배치된 수신 구성에서 수신하여 복조한 데이터의 전압 레벨이 아래 부분에 도시된다.The voltage level of the voltage regulation configuration U1 is shown in the upper part, and received and demodulated by the reception configuration arranged at a distance of 20 m from the wireless terminal, the sensed data transmitted from the wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5. The voltage level of the data is shown at the bottom.

도 6을 참조하면, 전압 조절 구성(U1)의 출력 레벨은 활성화된 이후 일정 전압 레벨, 예컨대 5V를 유지한다. 그러나 주처리 구성(U2) 및 감지 데이터 전송 구성(U3)의 동작에 따라서 감지 데이터를 수신 구성으로 전송하는 경우 감지 데이터 전송 구성(U3)의 전압 변화에 따라서 요동이 발생하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, the output level of the voltage regulation configuration U1 maintains a constant voltage level, for example 5V after being activated. However, when the sensing data is transmitted to the receiving configuration according to the operations of the main processing configuration U2 and the sensing data transmission configuration U3, it can be confirmed that the fluctuation occurs according to the voltage change of the sensing data transmission configuration U3.

또한 감지 데이터 전송 구성(U3)이 감지 데이터를 전송한 이후에는 저장 커패시터(Cs)의 방전이 자동적으로 중단되므로, 전압 조절 구성(U1)은 비활성화 상태로 변환되는 것을 확인할 수 있다. In addition, since the discharge of the storage capacitor Cs is automatically stopped after the sensing data transmission configuration U3 transmits the sensing data, it can be seen that the voltage regulation configuration U1 is converted into an inactive state.

도 7은 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 웨이크업 신호의 전압 레벨 및 전압 조절 구성(U1)의 전압 레벨을 나타내는 도면이고, 도 8는 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 웨이크업 신호의 전압 레벨 및 저장 커패시터(Cs)의 전압 레벨을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a voltage level of a wake-up signal and a voltage level of a voltage adjusting configuration U1 in a wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5, and FIG. 8 is a wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5. In FIG. 5, the voltage level of the wake-up signal and the voltage level of the storage capacitor Cs are shown.

도 7을 참조하면, 웨이크업 신호가 인가되는 경우 전압 조절 구성(U1)은 저 장 커패시터(Cs)로부터 전기 에너지를 공급받아 일정한 전압 레벨, 예컨대 5V를 출력한다. 도 8을 참조하면, 저장 커패시터(Cs)는 웨이크업 신호의 인가에 따라서 방전을 수행하면서 전압 레벨이 감소한다. Referring to FIG. 7, when the wake-up signal is applied, the voltage regulation configuration U1 receives electrical energy from the storage capacitor Cs and outputs a constant voltage level, for example, 5V. Referring to FIG. 8, the storage capacitor Cs decreases its voltage level while performing discharge according to the application of the wakeup signal.

따라서 도 7 및 도 8에서, 저장 커패시터(Cs)의 전압 레벨이 감소한 경우에는, 예컨대 세 번째의 웨이크업 펄스가 인가되면 전압 조절 구성(U1)의 출력 전압 레벨은 불안정하다.Therefore, in FIGS. 7 and 8, when the voltage level of the storage capacitor Cs is decreased, for example, when the third wake-up pulse is applied, the output voltage level of the voltage regulation configuration U1 is unstable.

저장 커패시터(Cs)는 에너지 변환부(도 2의 113)로부터 전기 에너지를 충전하지만 원하는 레벨 이상의 전기 에너지 충전까지는 시간이 걸리게 된다.The storage capacitor Cs charges electrical energy from the energy conversion unit 113 of FIG. 2, but it takes time to charge the electrical energy above a desired level.

따라서 저장 커패시터(Cs)는 예컨대 3330 uF 정도의 대용량 커패시터를 사용할 수 있다.Therefore, the storage capacitor Cs may use a large capacity capacitor, for example, about 3330 uF.

전술한 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에 대한 실험 결과, 예컨대 3330 uF 정도의 대용량 저장 커패시터(Cs)를 적용하는 경우, 무선 단말은 대략 200 ms 간격으로 100번 데이터를 전송할 수 있었다. 따라서 저장 커패시터(Cs)에 최대한으로 전기 에너지가 저장된다면, 에너지 획득이 불가능한 경우에도 대략 5분마다 한번씩 데이터를 전송하는 것을 가정하면 8시간 이상 무선 단말이 데이터 감지를 수행할 수 있다.As a result of an experiment on the wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5 described above, when a large storage capacitor Cs of about 3330 uF is applied, the wireless terminal could transmit data 100 times at intervals of about 200 ms. Therefore, if electrical energy is stored in the storage capacitor Cs as much as possible, the wireless terminal may perform data sensing for more than 8 hours assuming that data is transmitted once every 5 minutes even when energy is not obtained.

특히 태양 전지 등을 이용하는 경우 야간에는 에너지 획득이 어렵다. 그러나 3330 uF 정도의 대용량 저장 커패시터(Cs)를 적용한다면, 센서 노드는 야간의 동작에 필요한 전기 에너지는 낮시간 동안에 충전하여 사용할 수 있다.In particular, when using a solar cell, it is difficult to obtain energy at night. However, if a large storage capacitor (Cs) of about 3330 uF is applied, the sensor node can charge and use the electric energy required for nighttime operation during the daytime.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 전자 장치는 미리 정해진 동작을 완료하거나 대기 모드로 동작하는 명령어를 수신하는 경우 자동적으로 자기 자신을 비활성화하여 전력 소모를 최소화할 수 있다. As described above, when the electronic device completes a predetermined operation or receives a command to operate in a standby mode, the electronic device may automatically deactivate itself to minimize power consumption.

예컨대 배터리를 사용하는 센서 노드 등의 소형 단말에 적용되는 경우, 소형 단말은 미리 지정된 동작을 완료하면 자동적으로 전원을 차단하여 불필요한 전기 에너지 소모를 최소화할 수 있으므로 배터리 교체 주기를 연장할 수 있다.For example, when applied to a small terminal such as a sensor node using a battery, the small terminal may automatically cut off power when completing a predetermined operation, thereby minimizing unnecessary electric energy consumption, thereby extending the battery replacement cycle.

또한 예컨대 MPG 형태로 에너지를 주변에서 획득하는 기능을 구비하는 센서 노드에 적용하는 경우, 센서 노드는 MPG에서 획득한 전기 에너지를 이용하여 다른 별도의 전원 공급 장치가 없어도 정상적인 동작을 보장할 수 있다. In addition, when applied to a sensor node having a function of acquiring energy in the form of MPG, for example, the sensor node may use the electrical energy obtained from the MPG to ensure normal operation without another power supply device.

또한 전원과의 유선 연결을 통하여 전원을 공급받는 전자 장치의 경우에도, 전자 장치는 대기 모드를 위하여 전력을 소모하지 않고서도 웨이크업 신호에 의해서 활성화될 수 있다.In addition, even in the case of an electronic device powered through a wired connection with the power source, the electronic device may be activated by the wakeup signal without consuming power for the standby mode.

따라서 전력 소모를 최소화할 수 있다.Therefore, power consumption can be minimized.

비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.Although the configuration of the present invention has been described in detail, these are merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. This will be possible.

따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해 석되어야 할 것이다. Therefore, the embodiments disclosed in the present specification are intended to illustrate rather than limit the present invention, and the scope and spirit of the present invention are not limited by these embodiments. It is intended that the scope of the invention be interpreted by the following claims, and that all techniques falling within the equivalent scope thereof shall be construed as being included in the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 미리 정해진 동작을 완료하거나 대기 모드로 동작하는 명령어를 수신하는 경우 자동적으로 자기 자신을 비활성화하여 전력 소모를 최소화할 수 있다. As described above, according to the present invention, when a command for completing a predetermined operation or receiving a command to operate in a standby mode is automatically deactivated itself, power consumption can be minimized.

예컨대 배터리를 사용하는 센서 노드 등의 소형 단말에 적용되는 경우, 소형 단말은 미리 지정된 동작을 완료하면 자동적으로 전원을 차단하여 불필요한 전기 에너지 소모를 최소화할 수 있으므로 배터리 교체 주기를 연장할 수 있다.For example, when applied to a small terminal such as a sensor node using a battery, the small terminal may automatically cut off power when completing a predetermined operation, thereby minimizing unnecessary electric energy consumption, thereby extending the battery replacement cycle.

또한 예컨대 MPG 형태로 에너지를 주변에서 획득하는 기능을 구비하는 센서 노드에 적용하는 경우, 센서 노드는 MPG에서 획득한 전기 에너지를 이용하여 다른 별도의 전원 공급 장치가 없어도 정상적인 동작을 보장할 수 있다. In addition, when applied to a sensor node having a function of acquiring energy in the form of MPG, for example, the sensor node may use the electrical energy obtained from the MPG to ensure normal operation without another power supply device.

또한 전원과의 유선 연결을 통하여 전원을 공급받는 전자 장치의 경우에도, 전자 장치는 대기 모드를 위하여 전력을 소모하지 않고서도 웨이크업 신호에 의해서 활성화될 수 있다.In addition, even in the case of an electronic device powered through a wired connection with the power source, the electronic device may be activated by the wakeup signal without consuming power for the standby mode.

도 1은 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 예시적인 블록도.1 is an exemplary block diagram of an electronic device having a self power off function in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서 에너지 획득부의 예시적인 블록도.2 is an exemplary block diagram of an energy obtainer in an electronic device having a self power off function according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서 전원 제어부의 예시적인 블록도.3 is an exemplary block diagram of a power control unit in an electronic device having a self power off function according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치에 있어서 동작부의 예시적인 블록도.4 is an exemplary block diagram of an operation unit in an electronic device having a self power off function according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치의 예시적인 회로도.5 is an exemplary circuit diagram of an electronic device having a self power off function according to the present invention.

도 6은 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 전압 조절 구성(U1)의 전압 레벨을 나타내는 도면.6 is a diagram showing the voltage level of the voltage regulation configuration U1 in the wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG.

도 7은 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 웨이크업 신호의 전압 레벨 및 전압 조절 구성(U1)의 전압 레벨을 나타내는 도면.FIG. 7 is a diagram illustrating a voltage level of a wake-up signal and a voltage level of the voltage regulation configuration U1 in a wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5.

도 8은 도 5의 회로도를 이용하여 구현한 무선 단말에서 웨이크업 신호의 전압 레벨 및 저장 커패시터(Cs)의 전압 레벨을 나타내는 도면.8 is a diagram illustrating a voltage level of a wake-up signal and a voltage level of a storage capacitor Cs in a wireless terminal implemented using the circuit diagram of FIG. 5.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110: 전원부 113: 에너지 변환부110: power supply unit 113: energy conversion unit

116: 충전부 130: 전원 제어부116: charging unit 130: power control unit

133: 스위칭부 136: 전압 조절부133: switching unit 136: voltage regulator

150: 동작부 153: 주처리부150: operation unit 153: main processing unit

156: 전송부 156: transmission unit

Claims (18)

전기 에너지를 공급하는 전원부와,A power supply unit for supplying electrical energy; 상기 전원부로부터 상기 전기 에너지를 공급받아 동작하는 동작부와,An operation unit operating by receiving the electric energy from the power supply unit; 미리 지정된 웨이크업 신호를 수신하면 활성화되어 상기 전기 에너지를 상기 동작부로 공급하고 미리 지정된 차단 신호를 수신하면 상기 전기 에너지의 공급을 차단한 후 비활성화되는 전원 제어부A power control unit which is activated when receiving a predetermined wake-up signal and supplies the electrical energy to the operation unit, and deactivates the supply of the electrical energy after receiving a predetermined blocking signal 를 포함하는 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.Electronic device having a self-power off function comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 공급부는,The power supply unit, 진동 에너지를 교류 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환부와,An energy converter for converting vibration energy into alternating electrical energy; 상기 교류 전기 에너지를 상기 전기 에너지로 정류하는 정류부와,A rectifier for rectifying the alternating electrical energy into the electrical energy; 상기 정류부에서 출력되는 상기 전기 에너지를 충전하는 충전부Charging unit for charging the electrical energy output from the rectifier 를 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.An electronic device having a self power off function. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 에너지 변환부는 압전 소자인 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the energy conversion unit is a piezoelectric element. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 압전 소자는 PVDF 또는 PZT를 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the piezoelectric element comprises PVDF or PZT. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 정류부는 상기 교류 전기 에너지를 반파 정류 또는 전파 정류를 통하여 상기 전기 에너지로 정류하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the rectifier is configured to rectify the alternating current electrical energy into the electrical energy through half-wave rectification or full-wave rectification. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전원 공급부는,The power supply unit, 빛 에너지를 상기 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환부와,An energy conversion unit for converting light energy into the electrical energy; 상기 전기 에너지를 충전하는 충전부Charging unit for charging the electrical energy 를 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.An electronic device having a self power off function. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 에너지 변환부는 태양 전지를 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.The energy conversion unit comprises a solar cell electronic device having a self power off function. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 공급부는 상기 전기 에너지를 저장하는 배터리를 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the power supply unit includes a battery for storing the electrical energy. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 공급부는 전원으로부터 상기 전기 에너지를 유선으로 공급받는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.The power supply unit is an electronic device having a self-power off function to receive the electric energy from the power source by wire. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이크업 신호는 외부로부터 전송되는 무선 신호인 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the wake-up signal is a wireless signal transmitted from the outside. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단 신호는 상기 동작부가 미리 지정된 동작을 완료하는 경우 상기 동작부에서 생성되어 상기 전원 제어부로 전송되는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the cutoff signal is generated by the operation unit and transmitted to the power control unit when the operation unit completes a predetermined operation. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단 신호는 외부로부터 전송되는 무선 신호인 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.The blocking signal is a wireless signal transmitted from the outside of the electronic device having a self power off function. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 제어부는,The power control unit, 상기 전기 에너지를 상기 동작부로 공급하는 것을 제어하는 스위칭부Switching unit for controlling the supply of the electrical energy to the operation unit 를 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.An electronic device having a self power off function. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 전원 제어부는,The power control unit, 상기 스위칭부가 상기 동작부로 상기 전기 에너지를 공급하는 경우 상기 전기 에너지의 전압 레벨을 조절하는 전압 조절부A voltage adjusting unit adjusting the voltage level of the electrical energy when the switching unit supplies the electrical energy to the operation unit 를 더 포함하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.The electronic device having a self power off function. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 전압 조절부는 상기 동작부로부터 상기 차단 신호를 수신하고 수신한 상기 차단 신호를 상기 스위칭부로 전송하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the voltage adjusting unit receives the blocking signal from the operation unit and transmits the received blocking signal to the switching unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동작부는,The operation unit, 주변 데이터를 감지한 후 신호 처리하여 감지 데이터를 생성하는 주처리부와,A main processor that detects surrounding data and then processes the signal to generate sensed data; 상기 감지 데이터를 전송하는 전송부Transmitter for transmitting the sensed data 를 포함하는 것이고,To include, 상기 주처리부는 상기 전송부가 상기 감지 데이터를 전송한 이후 상기 차단 신호를 생성하여 상기 전원 제어부로 전송하는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the main processor generates a cutoff signal and transmits the cutoff signal to the power controller after the transmitter transmits the sensed data. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전자 장치는 센서 노드인 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the electronic device is a sensor node. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 제어부 및 상기 동작부는 일체화되어 구현되는 것이고,The power control unit and the operation unit are implemented integrally, 상기 전원부는 상기 일체화되어 구현된 상기 전원 제어부 및 상기 동작부와 유선으로 연결되는 것인 자기 전원 차단 기능을 구비하는 전자 장치.And the power supply unit is connected to the power control unit and the operation unit in a wired manner.
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