KR20130067573A - Ｕｓｂ 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치 및 방법 - Google Patents

Ｕｓｂ 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치는 차량용 충전기를 별도 개발하여, 운전자의 휴대기기를 별도 장치 없이 충전 가능하도록 하고, USB 포트를 이용하여, 휴대기기 연결성의 대중화가 가능하도록 하며, 휴대기기의 충전 스팩에 준하는 충전 프로토콜을 내장하여, 다양한 종류의 휴대기기를 충전시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 큰 충전 전류를 필요로 하는 휴대기기의 충전이 가능하도록 하고, 멀티미디어 시스템과 연결하여 데이터 통신을 지원할 경우에, 멀티미디어 시스템의 부하를 덜어 줄 수 있다. 또한, USB 포트를 이용하여, 운전자의 휴대기기를 충전할 수 있어서, 외장 충전기기를 별도 구매하는 불편함을 덜어줄 수 있고, 충전 시스템 공용화를 통해, 회로 설계시마다 변경되는 멀티미디어 시스템의 충전회로를 삭제할 수 있어서 생산 공정을 단순화시킬 수 있다.

Description

ＵＳＢ 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치 및 방법{Apparatus And Method Charging Mobile for Using Vehicle Usign USB Port}
본 발명은 차량용 휴대기기 충전 장치 빛 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 USB 포트를 이용하여 차량용 휴대기기를 충전시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 차량에 설치된 멀티미디어 USB 단자 또는 시거 잭에 연결된 시판용 충전기를 이용하여 차량에서 휴대용 전자기기를 충전하였다.
차량용 USB 단자는 USB 통신을 위한 포트로 구성되어, 출력전류가 0.5A이고 휴대기기의 충전 스팩에 준하는 전류를 인식하지 못해, 많은 충전시간이 소요되는 문제점이 있다.
시중에 판매되는, 시거 잭에 연결되어 사용되는 충전기는, 하나의 휴대기기에만 사용(호환성 결여)한다는 점과 충전을 위해 별도로 구매 및 제품을 보관해야 하는 단점이 있다.
또한, 휴대기기들은 별도의 충전 스팩을 가지고 있어서, 그 스팩에 준하는 전류가 공급되어야 정확한 충전이 가능하고, 충전 중 발생할 수 있는 기기 파손을 방지할 수 있는데, 종래에는 휴대기기의 충전 프로토콜을 설정할 수 없다는 불편함이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 차량용 충전기를 별도 개발하여, 운전자의 휴대기기를 별도 장치 없이 충전 가능하도록 하고, USB 포트를 이용하여, 휴대기기 연결성의 대중화가 가능하도록 하며, 휴대기기의 충전 스팩에 준하는 충전 프로토콜을 내장하여, 다양한 종류의 휴대기기를 충전시킬 수 있도록 하는 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 차량용 휴대기기를 충전하는 장치는 상기 차량용 휴대기기와 USB 인터페이스를 통해 연결하는 외부 USB 포트; 연결된 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩을 확인하고, 확인결과 충전 스팩이 기저장된 충전 스팩이 아닌 새로운 충전 스팩인 경우 상기 새로운 충전 스팩을 업데이트 하는 충전 전류 인식용 IC; 입력된 차량 전원을 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩에 따라 충전 전원으로 변환하여 출력하는 전원부; 연결된 상기 차량용 휴대기기의 이상동작이 모니터링되면 상기 전원부로부터 출력된 충전 전원을 차단하는 쇼트 방지회로; 및 전류 디텍트 회로를 포함하고, 상기 전류 디렉트 회로를 통해 상기 차량용 휴대기기의 충전 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 LED를 구동시켜 상기 차량용 휴대기기의 충전 완료 여부를 알리는 충전 등 표시를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 차량용 휴대기기를 충전하는 방법은 상기 차량용 휴대기기가 USB 인터페이스를 통해 연결되면, 연결된 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩을 확인하는 단계; 확인결과, 상기 충전 스팩이 기저장된 충전 스팩인 경우 입력된 차량 전원을 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩에 따른 충전 전원으로 변환하여 출력하는 단계; 및 전류 디렉트 회로를 통해 상기 차량용 휴대기기의 충전 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 LED를 구동시켜 상기 차량용 휴대기기의 충전 완료 여부를 알리는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 큰 충전 전류를 필요로 하는 휴대기기의 충전이 가능하도록 하고, 멀티미디어 시스템과 연결하여 데이터 통신을 지원할 경우에, 멀티미디어 시스템의 부하를 덜어 줄 수 있다.
또한, USB 포트를 이용하여, 운전자의 휴대기기를 충전할 수 있어서, 외장 충전기기를 별도 구매하는 불편함을 덜어줄 수 있다.
충전 시스템 공용화를 통해, 회로 설계시마다 변경되는 멀티미디어 시스템의 충전회로를 삭제할 수 있어서 생산 공정을 단순화시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치를 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치는 전원부(110), 쇼트 방지회로(120), 충전 등 표시(130), 충전전류 인식용 IC(140) 및 외부 USB 포트(150)를 포함한다.
본 발명은 차량용 B+전원(혹은 ACC전원도 가능)을 입력받아 5V의 충전전압으로 변환하여 출력하며, 충전용 프로토콜 IC를 사용하여 초기 외부에 휴대기기(200)가 연결될 경우, 어떤 충전 스팩으로 전류를 공급해야 하는지 확인한 후 충전 스펙에 준한 전류를 연결된 휴대기기(200)로 출력한다.
한편, 차량용 휴대기기(200)는 충전 프로토콜에 따라 생산되며, 충전 프로토콜에 준해야지만 충전될 수 있고, 충전중에 발생할 수 있는 파손 등을 방지할 수 있다.
이하에서 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 전원부(110)는, 차량 B+(혹은 ACC) 전원을 입력받아, 휴대기기(200)를 충전할 수 있는 5V전원으로 변환하여 출력한다.
쇼트 방지회로(120)는 외부 휴대기기(200)의 이상동작이나, 사용자의 부주의로 인해 전원 선과 GND 선이 쇼트 되었을 때, 전원을 차단한다.
충전 전류 인식용 IC(140)는 외부에 연결된 휴대기기(200)가 어떤 충전 스팩을 따르는지 확인하고, 새로운 휴대기기가 출시되면, 새롭게 출시된 휴대기기의 프로토콜을 내장할 수 있는 업데이트 기능을 포함한다.
충전 등 표시(130)는 전류 디텍트 회로와 LED 구동부를 포함하고, 전류 디텍트 회로는 현재 전류가 충전중에 있는지 충전이 완료된 상태인지를 알리는 회로로서, 전류가 충전중에 있으면, LED 구동부를 통해 Red LED를 구동시켜 사용자가 현재 충전중이라는 것을 인식할 수 있도록 하고, 충전이 완료되면, LED 구동부를 통해 Green LED를 구동시켜 충전이 완료된 것을 인식할 수 있도록 알린다.
외부 USB 포트(150)는 범용으로 사용되는 USB 포트를 이용하여 휴대기기(200)가 연결될 수 있도록 한다.
사용자에 의해 휴대기기(200)가 외부 USB포트(150)에 연결되면, 충전 전류 인식용 IC(140)는 USB D+/D- 라인을 이용하여, 어떤 휴대기기가 연결되었는지 확인한다.
휴대기기(200)는 충전 전류 인식용 IC(140)와의 통신으로 충전 스펙에 준한 전류량대로 충전할 수 있는지를 확인하고, 확인결과 충전 스펙에 준할 경우 충전 스펙에 따라 충전전류를 끌어간다.
쇼트 방지 회로(120)는 연결된 휴대기기(200)가 필요 이상으로 전류를 사용하는지를 모니터링하여 이상전류가 감지되면 연결된 휴대기기(200)의 충전회로에 이상이 발생한 것으로 판단하여 전류 공급을 중단하고, 전류량의 이상이 감지되지 않으면, 휴대기기(200)의 충전 스팩에 준한 최대 전류를 출력할 수 있도록 동작한다.
본 발명의 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치는, 차량 멀티미디어 시스템과 연결되는 USB 포트를 이용하여 충전하던 것과는 별도의 방식으로 동작하며, 필요시 멀티미디어 시스템과의 연결도 가능하다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 충전 전류 인식용 IC(140)와 외부 USB 포트(150)를 연결하는 USB D+/D-라인으로 데이터 손실 없이, 멀티미디어 시스템(300)에 연결될 수 있다.
즉, 본 발명은 휴대기기(200)에 연결된 USB 라인을 멀티미디어 시스템(300)에 연결할 경우, USB 데이터 통신과, 충전을 동시에 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 멀티미디어 시스템(300)과 연결될 경우, 멀티미디어 시스템(300)이 휴대기기(200)에 충전전류를 별도로 공급할 필요가 없어져, 멀티미디어 시스템(300)의 전류 부하를 줄일 수 있다.
예컨대, 멀티미디어 시스템(300)은 외부 휴대기기(200)로 전류를 공급할 경우 부하가 걸릴 수 있으므로, 즉 휴대기기(200)로 필요 이상 많은 전류가 공급되면, 멀티미디어 기능 동작에 무리가 따르고, 많은 열이 발생하는데, 이와 같이 별도의 충전기기(본 발명)에 연결되면 외부 휴대기기에 공급하는 전류의 부담을 줄일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 큰 충전 전류를 필요로 하는 휴대기기의 충전이 가능하도록 하고, 멀티미디어 시스템과 연결하여 데이터 통신을 지원할 경우에, 멀티미디어 시스템의 부하를 덜어 줄 수 있다. 또한, USB 포트를 이용하여 운전자의 휴대기기를 충전할 수 있어서, 외장 충전기기를 별도 구매하는 불편함을 덜어줄 수 있으며, 충전 시스템 공용화를 통해, 회로 설계시마다 변경되는 멀티미디어 시스템의 충전회로를 삭제할 수 있어서 생산 공정을 단순화시킬 수 있다.
이상, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 USB 포트를 이용한 차량용 휴대기기 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 외부 USB 포트(150)에 휴대기기(200)가 연결되었는지 여부를 판단하고(S300), 판단결과, 외부 USB 포트(150)에 휴대기기(200)가 연결된 경우, 연결된 휴대기기(200)로 휴대기기의 충전 스펙에 준하는 충전 전류를 공급한다(S301).
휴대기기(200)로 공급되는 충전 전류를 감지하고(S302), 감지결과, 휴대기기(200)로 공급되는 충전 전류가 기준 전류를 초과할 경우, 이상 전류인 것으로 판단하여 휴대기기(200)로의 전류 공급을 차단한다(S303).
그러나, 감지결과, 충전 전류가 기준 전류를 초과하지 않은 경우, 휴대기기(200)의 충전이 완료되었는지 여부를 판단하고(S304), 판단결과, 충전이 완료된 경우, GREEN LED를 구동시켜 충전이 완료된 것을 인식할 수 있도록 한다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 전원부 120 : 쇼트 방지 회로
130 : 충전 등 표시 140 : 충전 전류 인식용 IC
150 : 외부 USB 포트 200 : 외부 USB 포트
300 : 멀티 미디어 시스템

Claims (6)

  1. 차량용 휴대기기를 충전하는 장치에 있어서,
    상기 차량용 휴대기기와 USB 인터페이스를 통해 연결하는 외부 USB 포트;
    연결된 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩을 확인하고, 확인결과 충전 스팩이 기저장된 충전 스팩이 아닌 새로운 충전 스팩인 경우 상기 새로운 충전 스팩을 업데이트 하는 충전 전류 인식용 IC;
    입력된 차량 전원을 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩에 따라 충전 전원으로 변환하여 출력하는 전원부;
    연결된 상기 차량용 휴대기기의 이상동작이 모니터링되면 상기 전원부로부터 출력된 충전 전원을 차단하는 쇼트 방지회로; 및
    전류 디텍트 회로를 포함하고, 상기 전류 디렉트 회로를 통해 상기 차량용 휴대기기의 충전 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 LED를 구동시켜 상기 차량용 휴대기기의 충전 완료 여부를 알리는 충전 등 표시
    를 포함하는 차량용 휴대기기 충전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 전류 인식용 IC는 사용자에 의해 상기 차량용 휴대기기가 상기 외부 USB포트에 연결되면, USB D+/D- 라인을 이용하여 상기 차량용 휴대기기의 연결을 인식하고,
    상기 차량용 휴대기기는 상기 충전 전류 인식용 IC와의 USB 인터페이스로 충전 스팩에 준한 전류량대로 충전할 수 있는지 여부를 확인하며, 확인결과 충전 스펙에 준할 경우 충전 스펙에 따른 전류량으로 충전하는 것
    인 차량용 휴대기기 충전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 쇼트 방지 회로는 연결된 상기 차량용 휴대기기가 기설정된 기준 전류량 이상으로 충전하는지를 모니터링하여 기설정된 상기 기준 전류량 이상으로 충전하는 이상전류가 모니터링 되면 연결된 상기 차량용 휴대기기의 충전회로에 이상이 발생한 것으로 판단하여 상기 충전 전원을 차단하는 것
    인 차량용 휴대기기 충전 장치.
  4. 차량용 휴대기기를 충전하는 방법에 있어서,
    상기 차량용 휴대기기가 USB 인터페이스를 통해 연결되면, 연결된 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩을 확인하는 단계;
    확인결과, 상기 충전 스팩이 기저장된 충전 스팩인 경우 입력된 차량 전원을 상기 차량용 휴대기기의 충전 스팩에 따른 충전 전원으로 변환하여 출력하는 단계; 및
    전류 디렉트 회로를 통해 상기 차량용 휴대기기의 충전 여부를 확인하고, 확인결과에 따라 LED를 구동시켜 상기 차량용 휴대기기의 충전 완료 여부를 알리는 단계
    를 포함하는 차량용 휴대기기 충전 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 확인결과, 상기 충전 스팩이 기저장된 충전 스팩이 아닌 새로운 충전 스팩인 경우 상기 새로운 충전 스팩을 업데이트 하는 단계; 및
    연결된 상기 차량용 휴대기기의 이상동작이 모니터링되면 상기 충전 전원을 차단하는 단계
    를 더 포함하는 차량용 휴대기기 충전 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 차단하는 단계는,
    연결된 상기 차량용 휴대기기가 기설정된 기준 전류량 이상으로 충전하는지를 모니터링하는 단계; 및
    모니터링 결과, 기설정된 상기 기준 전류량 이상으로 충전하는 이상전류가 모니터링 되면 연결된 상기 차량용 휴대기기의 충전회로에 이상이 발생한 것으로 판단하여 상기 충전 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것
    인 차량용 휴대기기 충전 방법.
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