KR20140060829A - 전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기 - Google Patents

전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원부 상태 처리에 관한 것으로, 특히 본 발명은 일정 전원을 공급하는 전원부, 충전기로부터 상기 전원부에 제공되는 전원부 관련 정보를 수집하는 충전 IC, 상기 전원부 충전 정보를 수집하며 상기 충전 IC가 제공한 전원부 관련 정보를 기반으로 전원부의 충전 상태를 지시하는 연료 게이지 표시를 위한 게이징 정보를 생성하는 게이지 IC, 상기 게이지 IC가 제공하는 게이징 정보를 기반으로 상기 연료 게이지 표시를 제어하는 제어부, 상기 연료 게이지를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기 및 이를 기반으로 하는 전원부 상태 처리 방법의 구성을 개시한다.

Description

전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기{Processing Method of a battery state and Electronic Device supporting the same}
본 발명은 단말기의 전원부에 관한 것으로, 특히 단말기의 전원부 상태 확인 및 그에 따른 전원부 상태 표시를 정확하게 수행할 수 있도록 지원하는 전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기에 관한 것이다.
최근 들어, 전자 단말기는 이동성을 기반으로 폭넓은 사용이 이루어지고 있다. 특히, 이동하면서도 음성 통화가 가능한 이동통신 단말기는 국민 대다수가 사용하고 있을 정도로 그 인기가 매우 높은 단말기이다.
한편 휴대 단말기는 전기적 구동을 위하여 이동 및 휴대가 가능한 일정 전원을 이용한다. 현재 휴대 단말기 구동을 위해 이용되는 전원은 휴대가 가능하며 일정 크기로 제작되는 배터리가 있으며, 상황에 따라 단말기에 연결되어 배터리를 충전함과 아울러 휴대 단말기를 운용하도록 지원하는 충전기가 있다. 이러한 휴대 단말기는 배터리의 잔량 등을 검사하고 그 검사 결과를 휴대 단말기의 표시부에 출력할 수 있도록 지원한다. 사용자는 표시부에 출력된 배터리 잔량 확인을 통하여 배터리 전원이 어느 정도 남아 있고, 또 충전 상태인 경우 현재 어느 정도 충전된 상태인지 등을 알 수 있다.
그런데, 종래 휴대 단말기에 적용되는 전원부 상태 검사 기능은 내부 부속품들의 다양한 물성이나 전기적 오차에 의하여 충전 또는 방전 상태에서의 배터리 전원의 상태를 센싱하고 인지하는 주체에 따라 일치되지 않는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 결과적으로 배터리 충전 상태와 이를 표시하는 정보 사이의 오류를 발생시키는 문제가 된다, 결국 사용자들은 배터리 상태에 대한 잘못된 정보 표시로 인하여 배터리 상태에 대한 신뢰를 가질 수 없으며, 이에 대한 문제 해결을 요청해오고 있는 상태이다.
따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전원부의 전원 저장 상태 또는 충전 상태 등에 대한 정확한 표시를 수행할 수 있으며 그에 따른 충전 상태 제어를 보다 적절하게 수행하도록 지원하는 전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전원부에 충전을 위한 전원을 공급하는 과정, 상기 전원부의 충전을 지원하는 충전 IC가 수집한 전원부 관련 정보를 상기 전원부의 충전 상태를 연료 게이지로 표시하도록 지원하는 게이지 IC에 제공하는 과정, 상기 게이지 IC가 상기 충전 IC가 제공한 전원부 관련 정보를 토대로 연료 게이지 표시를 위한 게이징 정보를 생성하는 과정, 상기 게이징 정보를 토대로 상기 연료 게이지 표시를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법의 구성을 개시한다.
본 발명은 또한, 일정 전원을 공급하는 전원부, 충전기로부터 상기 전원부에 제공되는 전원부 관련 정보를 수집하는 충전 IC, 상기 전원부 충전 정보를 수집하며 상기 충전 IC가 제공한 전원부 관련 정보를 기반으로 전원부의 충전 상태를 지시하는 연료 게이지 표시를 위한 게이징 정보를 생성하는 게이지 IC, 상기 게이지 IC가 제공하는 게이징 정보를 기반으로 상기 연료 게이지 표시를 제어하는 제어부, 상기 연료 게이지를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기의 구성을 개시한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기에 따르면, 본 발명은 단말기 부속품의 물리적 특성 차이나 전기적인 오차에 관계없이 전원부 상태를 보다 실질적이며 정확하게 표시할 수 있도록 함과 아울러 충전 상태에 대한 보다 정확한 제어를 통하여 사용자의 전원부 상태 인식을 올바르게 수행할 수 있도록 지원하고 그에 따른 단말기 운용을 용이하게 수행할 수 있도록 지원한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 구성 중 본 발명의 전원부 상태 처리를 위한 구성 일부를 별도로 나타낸 도면.
도 3은 충전에 따른 전원부 상태 변화를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 충전 IC의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 게이지 IC의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 전원부 상태 처리 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 단말기(100)는 통신부(110), 입력부(120), 오디오 처리부(130), 표시부(140), 저장부(150), 전원부(170), 게이지 IC(180), 충전 IC(190)를 포함하는 충전 인터페이스(200) 및 제어부(160)의 구성을 포함한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 단말기(100)는 전원부(170)의 전원을 충전하기 위하여 충전 인터페이스(200)를 통하여 도시되지 않은 충전기를 연결하는 경우 충전 IC(190)가 이를 감지하고 전원부(170) 충전과 관련된 정보를 게이지 IC(180)에 제공한다. 게이지 IC(180)는 전원부(170)에 저장된 또는 충전된 전원을 기준으로 게이징 정보를 제어부(160)에 전달하며, 특히 충전 IC(190)가 제공한 충전 관련 정보를 기반으로 게이징 정보 갱신을 수행하고 이를 제어부(160)에 전달할 수 있다. 이 과정에서 게이지 IC(180)는 충전 IC(190)와 전원부(170) 상태에 대한 정보 제공을 통하여 보다 정확한 전원부(170) 상태 반영 및 처리를 지원할 수 있다.
예컨대 본 발명의 단말기(100)는 충전 IC(190)가 충전 관련 정보를 게이지 IC(180)에 직접 제공함으로써 충전 IC(190)의 고유한 물리적 특성에 의한 전원부(170) 충전 상태 변화를 연료 게이지 표시 과정에 반영하도록 지원할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 단말기(100)는 전원부(170) 충전 등 전원부 상태 정보를 실제 충전 상태에 부합하도록 적절히 표시할 수 있다.
상기 통신부(110)는 단말기(100)의 통신 기능을 지원하는 구성이며, 단말기(100)가 통신 기능을 지원하지 않는 경우 생략될 수 있는 구성이다. 이러한 통신부(110)는 사용자의 통신 기능 요청 또는 설정된 스케줄 정보나 외부 요청 등에 따라 활성화되어 통신 기능을 지원할 수 있다. 통신부(110)는 단말기(100)의 통화 기능, 데이터 통신 기능 등을 지원하는 통신 칩뿐만 아니라 방송 수신을 위한 방송 수신 모듈, 근거리 통신 기능 지원을 위한 근거리 통신 모듈 등도 포함할 수 있다. 한편 통신부(110)는 단말기(100) 설정에 따라 전원부(170) 상태 정보 예컨대 일정 충전량이나 만충 상태 등을 외부 타 단말기 또는 특정 장치에 전송하기 위한 통신 채널 형성을 지원할 수 있다. 통신부(110)가 타 단말기 또는 특정 장치에 제공하는 전원부(170) 상태 정보는 게이지 IC(180)가 수집하여 제어부(160)에 제공한 정보 및 충전 IC(190)가 수집하여 제공한 정보 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이하 설명에서 전원부(170)의 충전 상태에 대하여 일정 비율을 기준으로 예시적으로 설명하기로 한다. 여기서 전원부(170)의 충전 비율은 실질적으로 전원부(170)에 형성된 전압 값의 크기 또는 전원부(170)를 충전하는 충전 종지 전류 값의 크기나 전류 값 변화를 통하여 정의될 수 있다.
입력부(120)는 단말기(100)의 입력 신호 생성을 지원하는 구성이다. 이를 위하여 입력부(120)는 키 버튼, 키패드, 홈 키, 사이드 키 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단말기(100)의 입력 신호를 생성한다는 측면에서 표시부(140)에 포함되는 터치 패널 또는 터치스크린의 구성 또한 입력부(120)의 구성에 포함될 수 있다. 입력부(120)는 최초 단말기(100)의 전원 공급을 위한 전원 공급 요청 신호를 생성하기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 한편 단말기(100)가 전원부(170) 상태 정보 제공하는 앱이 설치된 경우 해당 앱을 선택 및 활성화하기 위한 입력 신호가 사용자 요청에 따라 생성될 수 있다.
오디오 처리부(130)는 단말기(100)의 오디오 신호 출력 및 수집을 지원한다. 이를 위하여 오디오 처리부(130)는 오디오 신호 출력을 위한 스피커(SPK) 및 오디오 수집을 위한 마이크(MIC)를 포함할 수 있다. 이러한 오디오 처리부(130)는 단말기(100)의 전원부(170) 상태와 관련된 다양한 오디오 신호를 출력할 수 있다. 예컨대 오디오 처리부(130)는 단말기(100)의 충전이 완료된 경우 충전 완료를 지시하는 안내음이나 효과음 출력을 지원할 수 있다. 또한 본 발명의 오디오 처리부(130)는 단말기(100)가 일정 전원 이상 충전된 경우 또는 일정 전원 이하로 방전된 경우 그에 대응하는 안내음이나 효과음 출력을 지원할 수 있다. 상술한 오디오 처리부의 충전 관련 안내음이나 효과음 출력은 설계자의 설계 방식이나 사용자 설정에 따라 생략될 수 있다.
표시부(140)는 단말기(100) 운용에 따른 다양한 화면을 출력하는 구성이다. 이러한 표시부(140)는 단말기(100) 운용에 따른 대기 화면, 메뉴 화면 등을 제공할 수 있으며, 사용자 선택 또는 설정된 스케줄 정보에 따라 특정 사용자 기능 화면 예컨대 파일 재생 화면, 파일 검색 화면, 방송 수신 화면, 웹 접속 화면 등을 출력할 수 있다. 상술한 표시부(140)는 터치 패널과 표시 패널의 중첩된 형태의 터치스크린으로 구현될 수 있으며, 이에 따라 입력 수단으로서 동작할 수 있다.
특히 본 발명의 표시부(140)는 전원부(170)의 전원 상태와 관련된 연료 게이지를 출력할 수 있다. 이 연료 게이지는 표시부(140)의 적어도 일측에 표시될 수 있으며, 예컨대 표시부(140) 상단에 배치된 인디케이터 영역에 표시될 수 있다. 또한 연료 게이지는 단말기(100)의 기능 지원여부에 따라 특정 앱 기능의 형태로 제공될 수 있으며, 이에 따라 연료 게이지는 아이콘 또는 특정 이미지, 특정 페이지 형태로 표시부(140)에 출력되고 전원부(170) 전원 상태에 따라 형태나 색 변경 및 정보 배치가 다르게 수행될 수 있다. 표시부(140)에 출력되는 연료 게이지는 게이지 IC(180)가 제공하는 게이징 정보를 제어부(160)가 수집하여 출력함으로써 표시될 수 있다. 이에 따라 연료 게이지는 게이지 IC(180)가 제공하는 게이징 정보에 따라 그 형태나 색, 정보 배치 등이 변경될 수 있다.
저장부(150)는 단말기(100) 구동과 관련된 다양한 프로그램 및 데이터를 저장하는 구성이다. 예컨대 저장부(150)는 단말기(100) 운용을 위한 운용체제를 저장할 수 있으며 사용자 기능에 해당하는 파일 재생 기능, 파일 편집 기능, 파일 전송 기능, 웹 접속 기능, 방송 수신 기능 등 다양한 기능 지원을 위한 어플리케이션 및 해당 기능 수행에 따라 생성된 또는 수신, 수집된 데이터를 임시 또는 반영구적으로 저장할 수 있다. 특히 본 발명의 저장부(150)는 연료 게이지 표시를 위한 특정 어플리케이션을 저장할 수 있으며, 해당 어플리케이션의 지원 형태에 따라 전원부(170)와 관련된 보다 상세한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어 저장부(150)는 특정 어플리케이션 기능 지원 여부에 다라 연료 게이지 히스토리 정보를 저장할 수 있다.
한편 저장부(150)는 본 발명의 연료 게이지 표시와 관련된 게이지 IC(180) 운용을 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(150)는 게이지 IC(180)가 수집하는 전원부(170)의 현재 전원 저장 상태에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(150)는 충전 IC(190)가 게이지 IC(180)에 제공한 충전 종지 전류 정보를 제공할 수 있다. 충전 종지 전류의 경우 전원부(170)의 충전 상태에 따라 또는 충전기나 단말기(100) 설계 형태에 따라 복수의 종류로 구분될 수 있으며, 저장부(150)는 이러한 충전 종지 전류의 변화에 대한 정보도 저장할 수 있다. 추가로 저장부(150)는 게이지 IC(180)가 전원부(170) 센싱을 통하여 획득한 전압 센싱 값 또는 전류 센싱 값을 임시 저장할 수 있다. 즉 저장부(150)는 게이지 IC(180)가 수집하는 정보 및 충전 IC(190)가 수집한 정보의 공유를 위한 저장 기능을 지원할 수 있다. 게이지 IC(180)가 센싱한 전압 센싱 값 및 전류 센싱 값 중 적어도 하나는 연료 게이지 표시를 위하여 제어부(160)에 제공될 수 있다.
전원부(170)는 단말기(100)의 전원을 공급하는 구성이다. 이러한 전원부(170)는 배터리 형태로 마련될 수 있으며, 단말기(100) 내부에 봉입된 형태로 제공되거나 커버 개폐에 따라 교체 가능한 형태로 제공될 수 있다. 전원부(170)는 충전 및 방전이 가능한 2차 전지의 형태로 제공될 수 있다. 전원부(170)는 단말기(100)에 별도 마련된 실장 공간에 배치될 수 있다. 해당 실장 공간에 배치된 전원부(170)는 단말기(100)의 게이지 IC(180) 및 충전 IC(190)와 전기적으로 연결된다. 이러한 전원부(170)는 충전 상태에 따라 일정 크기의 전압 및 전류를 가질 수 있다.
게이지 IC(180)는 전원부(170)가 단말기(100)의 실장 공간에 안착되면 전기적으로 전원부(170)에 연결되어 전원부(170) 상태를 검출한다. 그리고 게이지 IC(180)는 검출된 전원부(170) 상태 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 이러한 게이지 IC(180)는 전원부(170)의 충전 상태에 따라 전원부(170) 센싱을 선택적으로 수행할 수 있다. 예를 들어 게이지 IC(180)는 전원부(170)가 충전 상태에서 사전 정의된 일정 충전 비율 이상에 해당하는 만충 구간에서는 별도의 전원부(170) 전압 및 전류 센싱을 수행하지 않고 충전 IC(190)가 제공하는 정보에 따라 게이징 정보를 제어부(160)에 제공한다. 그리고 게이지 IC(180)는 충전 중인 전원부(170)가 만충 구간 이외인 상태에서는 전원부(170)를 직접 전압 또는 전류를 센싱하고 그에 따라 게이징 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 게이지 IC(180)는 전원부(170)가 거의 방전된 상태에서는 충전 IC(190)로부터 프리챠징 구간 완료에 따른 정보를 수신할 때까지 전압 및 전류 센싱을 대기하다가, 프리챠징 구간 완료 시점부터 전원부(170) 전압 및 전류 센싱을 수행하도록 지원할 수 있다. 상술한 기능 지원을 위하여 게이지 IC(180)는 충전 IC(190)와 전원부(170) 상태에 대한 정보 공유를 수행할 수 있다. 게이지 IC(180)의 보다 상세한 설명에 대해서 후술하는 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
충전 인터페이스(200)는 단말기(100) 일측에 마련되어 충전기가 삽입될 수 있는 물리적 인터페이스가 될 수 있다. 예컨대 충전 인터페이스(200)는 충전기의 플러그가 삽입될 수 있는 커넥터 형태로 마련될 수 있다. 이러한 충전 인터페이스(200)는 충전기가 제공하는 전원을 전원부(170)에 제공하기 위하여 충전기와 전원부(170) 사이의 전기적 연결 통로를 포함할 수 있다. 이 전기적 연결 통로에는 충전 IC(190)가 배치되어 충전기로부터 전원부(170)에 공급되는 충전 전원의 상태 및 전원부(170)에 충전되는 전원 상태 등을 확인할 수 있다.
충전 IC(190)는 앞서 언급한 바와 같이 충전 인터페이스(200) 일측에 마련되어 전원부(170)를 충전하는 전원을 검사하는 구성이다. 특히 충전 IC(190)는 충전기가 전원부(170)를 충전하는 과정에서 충전기에서 전원부(170)를 충전하는 충전 종지 전류를 검출하고 이를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 전원부(170)를 충전하는 충전 종지 전류는 전원부(170)의 충전 상태에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어 전원부(170)가 일정 비율 이하로 방전된 경우 충전기는 제1 충전 전류로서 전원부(170)에 전원을 공급한다. 그리고 전원부(170)가 일정 비율 이상 충전된 경우 충전량에 따라 제1 충전 전류와 다른 제2 또는 제3 충전 전류로 전원부(170)를 충전한다. 충전 IC(190)는 이러한 전원부(170)의 충전 전류 변화를 확인하고, 그에 따른 충전 종지 전류 변화를 검출하고, 검출된 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
한편 충전 IC(190)는 사전 정의된 일정 크기의 충전 종지 전류가 일정 시간 동안 유지되면 전원부(170) 상태를 만충 완료 상태로 확인하고 전원부(170) 충전을 중지하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 충전 IC(190)는 충전기와 전원부(170) 간의 전기적 연결 통로를 일시적으로 단선할 수 있는 스위치를 포함하거나, 또는 해당 스위치를 제어할 수 있도록 설계될 수 있다. 추가로 충전 IC(190)는 충전기에서 제공되는 충전 종지 전류의 변화를 감지하는 과정에서 제어부(160)로 분배되는 전류량을 확인할 수 있으며, 제어부(160) 분배 전류량을 확인하여 전원부(170) 충전 종료를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160) 전류 분배로 인하여 충전 종지 전류가 일정량 이하로 줄어드는 경우 충전 IC(190)는 해당 상태가 만충에 의한 것이 아니라 제어부(160) 전류 분배에 의한 것임을 인식하고 충전이 종료되지 않고 유지되도록 지원할 수 있다. 여기서 충전 IC(190)는 제어부(160)로 분배된 전류량에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
제어부(160)는 본 발명의 실시 예에 따른 전원부 상태 처리 지원을 위한 단말기(100) 제어와 관련된 다양한 신호 흐름 제어, 데이터의 전달, 연료 게이지의 표시, 표시된 연료 게이지의 표시 갱신 등을 지원하는 구성이다. 특히 제어부(160)는 게이지 IC(180)가 제공하는 전원부(170) 관련 정보를 수신하고, 수신된 전원부 관련 정보에 따른 연료 게이지 표시 제어를 지원할 수 있다. 여기서 게이지 IC(180)는 전원부 관련 정보에 게이징 정보를 포함하여 제공할 수 있으며, 이에 따라 제어부(160)는 게이지 IC(180)가 제공하는 정보 중 게이징 정보를 이용하여 연료 게이지 표시 및 갱신을 지원한다. 그리고 제어부(160)는 사용자 요청에 따라 연료 게이지 표시를 위한 앱 선택 입력 신호가 수신되면, 해당 앱 선택 신호에 따라 앱을 활성화하도록 지원한다. 그리고 활성화된 앱에 따른 연료 게이지 표시 화면을 표시부(140)에 출력하도록 지원할 수 있다. 이 과정에서 제어부(160)는 연료 게이지를 인디케이터 영역에도 출력하도록 지원할 수 있다.
한편 제어부(160)는 전원부(170) 충전과 관련된 다양한 오디오 신호 출력을 제어할 수 있다. 즉 앞서 오디오 처리부(130) 설명에서 언급한 충전과 관련된 안내음 및 효과음 출력 제어를 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전원부(170) 상태 처리를 수행하기 위한 구성들만을 별도로 도시한 도면이며, 도 3은 단말기(100)에 충전기가 연결될 때 충전기에 의한 전원부(170) 충전을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 단말기(100)에 안착된 전원부(170)는 충전 상태에 따라 프리챠징 구간, 챠징 구간, 만충 구간(Full charging), 방전 구간(discharging) 및 재충전 구간(Recharging)을 가질 수 있다. 설명에 앞서 도 3에서 나타낸 전원부(170) 충전 상태는 완전 방전된 상태를 시초로 하여 설명한 것이다.
먼저, 프리챠징 구간(Precharging)은 전원부(170)가 완전 방전된 상태에서 최초 충전기가 제공하는 전원을 일정 전원량 만큼 충전하는 구간이다. 프리챠징 구간은 각 전원부(170)의 고유 특성에 따라 크기가 다를 수 있다. 전원부(170)가 단말기(100)에 전원을 공급하는 과정에서 단말기(100)는 전원부(170)의 보호 등을 목적으로 전원부(170)의 최소 전원량이 유지되도록 지원한다. 이에 따라 프리챠징 구간에 해당하는 만큼 충전된 전원량은 실제 전원부(170)에 저장되어는 있지만 실질적으로 단말기(100) 구동 시 사용될 수 없는 전원량이 될 수 있다. 예를 들어, 단말기(100)는 전원부(170)가 전체 충전량을 100%로 가정하였을 경우 전원부(170)에 남겨진 전원 잔류량이 3%인 경우에는 배터리 전원이 부족하여 단말기(100)를 동작하지 않고 턴-오프 상태가 되도록 설계된다. 한편 전원부(170)에 남겨진 전원 잔류량은 자연 방전 등에 의하여 점진적으로 사라지고 일정 시간이 경과하면 전원부(170)의 충전량이 "0"이 될 수 있다. 결과적으로 전원부(170)의 프리챠징 구간은 전원부(170) 전원이 충전되고 있는 구간이라 하더라도 게이지 IC(180)의 입장에서는 게이징 정보를 "0"으로 처리해야 하는 구간이 된다.
게이지 IC(180)는 최초 전원부(170)가 단말기(100)에 안착된 후 충전기가 삽입되면 충전기로부터 제공된 전원을 이용하여 동작할 수 있으며, 이에 따라 전원부(170)의 전압 및 전류 센싱을 수행한다. 그리고 게이지 IC(180)는 전원부(170) 충전량이 기 설정된 값 이하 즉 3% 이하인 경우 제어부(160)에 게이징 정보 "0"을 제공할 수 있다. 이 게이징 정보 "0"은 프리챠징 구간이 종료되는 시점까지 유지될 수 있다. 본 발명의 단말기(100)는 상술한 바와 같이 프리챠징 구간 배제를 지원함으로써 전원부(170)의 실제 유효 충전량에 대한 게이징 정보를 기반으로 연료 게이지 표시를 수행할 수 있도록 지원한다. 충전 IC(190)는 충전기가 제공하는 전원을 전원부(170)에 공급하여 전원 공급이 수행되도록 지원할 수 있다. 여기서 충전 IC(190)는 전원부(170) 보호 등을 목적으로 사전 정의된 일정 충전 종지 전류 값으로 전원이 공급되도록 지원할 수 있다. 또는 충전 IC(190)는 사전 정의된 constant current로 전원부(170)가 충전되도록 지원할 수 있다. 한편 상술한 설명에서는 충전기 삽입에 따라 게이지 IC(180)가 전원부(170)의 프리챠징 구간을 확인하는 것으로 설명하였지만 이러한 기능은 충전 IC(190)에 의해 수행될 수 있으며, 충전 IC(190)가 수집한 정보를 게이지 IC(180)에 제공하는 형태로 구현될 수도 있다. 이에 따라 충전 IC(190)는 전원부(170) 충전을 위한 충전기 연결이 수행되면 전원부(170)의 충전 상태를 체크하고 프리챠징 구간인 경우 그에 대응하는 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 여기서 거의 방전된 전원부(170)의 전압 및 전류 센싱 시 충전기가 전원부(170)를 충전하는 전류량의 크기를 충전 IC(190)가 보다 정확하게 검사할 수 있어 충전 IC(190)가 프리챠징 구간에 대한 정보 수집을 수행하도록 설계될 수 있다. 이 설계의 경우 게이지 IC(180)는 프리챠징 구간에서 별도의 전압 및 전류 센싱을 수행하지 않고 대기할 수 있으며, 충전 IC(190)가 제공하는 전원부 관련 정보를 토대로 게이징 정보를 생성 및 제어부(160) 제공을 지원할 수 있다.
챠징 구간(Charging)은 충전기의 전원이 전원부(170)를 충전하되 사전 정의된 일정 비율 범위 이내 예컨대 3% ~ 90% 범위 이내의 구간이 될 수 있다. 여기서 일정 비율 범위는 프리챠징 구간을 기점으로 일정 충전량 이상부터 만충 구간 이전의 충전량까지의 범위가 될 수 있다. 챠징 구간에서 충전 IC(190)는 충전기가 제공하는 전원을 전원부(170)에 공급하여 충전이 수행되도록 지원한다. 이때 충전 IC(190)는 충전 종지 전류의 변화 값을 검출하고 이를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 또는 충전 IC(190)는 챠징 구간에서 고정된 전류 값(constant current)으로 전원부(170) 충전이 수행되도록 지원할 수 있다.
챠징 구간 동안 게이지 IC(180)는 충전 IC(190)가 제공하는 충전 종지 전류 값에 관계없이 직접 전원부(170)의 전압 및 전류 값을 센싱할 수 있다. 그리고 게이지 IC(180)는 센싱된 전압 및 전류 값을 기반으로 전원부(170)의 충전 상태 변화를 확인하고, 이를 기반으로 게이징 정보를 생성하여 제어부(160)에 제공할 수 있다. 예컨대 게이지 IC(180)는 전원부(170)의 전압 값을 센싱하고 센싱된 전압 값이 사전 정의된 일정 크기 이상의 전압 값을 일정 시간 동안 유지하는 경우 전원부(170)의 충전 상태를 사전 정의된 일정 비율 값에 해당하는 것으로 판단하고 그에 따른 게이징 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다.
만충 구간(Full charging)은 전원부(170)가 사전 정의된 일정 전원량 이상 충전된 상태 또는 전원부(170)가 사전 정의된 일정 전압 값을 가지는 상태, 또는 충전기에 의한 전원부(170) 충전 종지 전류가 사전 정의된 일정 전류 값을 가지는 상태에 해당할 수 있다. 예를 들면 만충 구간은 전원부(170)의 충전된 전압 값이 4.1V 이상인 상태 또는 전원부(170)의 충전 종지 전류 값이 특정 전류 값에서 다른 전류 값으로 변화되는 상태 등에 해당할 수 있다. 이에 따라 만충 구간을 일정 비율 예를 들면 90% 이상 전원 충전 상태로서 설명하지만 실질적으로는 일정 전압 값 예컨대 4.0V ~ 4.2V의 전원부(170) 전압이 검출되기까지의 충전 구간이 될 수 있을 것이다. 여기서 만충 구간에 대한 범위로서 90%, 4.0V, 4.2V 등의 수치 값은 전원부(170) 설계자 의도에 따라 변경될 수 있는 부분이다.
한편 만충 구간은 충전 종지 전류 값의 변화가 사전 정의된 일정 형태로 변화되는 구간이 될 수도 있다. 이를 보다 상세히 설명하면 본 발명의 충전 IC(190)는 앞서 설명한 바와 같이 충전기가 전원부(170)를 충전하는 동안 충전 종지 전류를 검출하고 이를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 이러한 충전 종지 전류 값의 제공은 만충 구간에서도 수행된다. 예컨대 충전 IC(190)는 만충 구간에서 일정 시간 동안 400mA 충전 종지 전류 값 정보를 게이지 IC(180)에 제공하고, 일정 시간 경과 후 300mA 충전 종지 전류 값 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 또한 충전 IC(190)는 특정 시간 동안 200mA 충전 종지 전류 값 제공에 해당하는 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 여기서 만충 상태를 충전 종지 전류 값이 200mA로서 일정 시간 동안 유지되는 경우로 인식되도록 설계된 경우 충전 IC(190)는 상술한 상태에 대하여 전원부(170) 만충 상태에 따른 결정을 수행한다. 그러면 충전 IC(190)는 충전기의 전원 충전을 중지하도록 전원 공급 패스를 차단함과 아울러 만충에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
게이지 IC(180)는 만충 구간에서 충전 IC(190)로부터 충전 종지 전류 값을 순차적으로 수신함에 따라 전원부(170)의 충전 상태가 어떠한 변화되는지를 유추할 수 있다. 이에 따라 게이지 IC(180)는 챠징 구간에서 직접 전압 및 전류 센싱을 통하여 게이징 정보를 생성하다가, 만충 구간에서는 충전 IC(190)가 제공한 정보를 토대로 게이징 정보를 생성할 수 있다. 즉 게이지 IC(180)는 충전 종지 전류의 변화 값 및 변화된 전류 값으로의 전원 공급 유지 상태 등을 토대로 충전 변화에 대한 게이징 정보를 생성하고 이를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 이에 따라 게이지 IC(180)가 충전 IC(190)와 가지는 기구적 공차나 물리적 특성에 의한 전압 및 전류 센싱 값의 오차가 있다 하더라도, 충전 IC(190)로부터 전달되는 정보를 기준으로 게이징 정보를 생성하기 때문에 오차에 관계없이 충전 IC(190)에 의한 전원부(170) 충전 상태를 정확히 반영할 수 있도록 지원한다. 특히 게이지 IC(180)는 전원부(170) 충전 상태 변화를 순차적으로 반영함과 아울러 충전 IC(190)의 충전 완료 상태 인식 및 그에 따른 충전기 전원 공급 차단 시점에서의 연료 게이지 표시가 적절한 시점에 반영될 수 있도록 지원한다. 이 과정에서 게이지 IC(180)는 충전 IC(190)와의 기구적 공차에 의하여 센싱되는 전류 값의 오차가 있다 하더라도 충전 IC(190)에서 제공된 정보 기반으로 연료 게이지 변화를 지원함으로써 센싱 값 오류에 따른 급격한 충전 상태 변화를 차단하고, 적절한 충전 상태 변화를 표시할 수 있도록 지원한다. 예를 들어 게이지 IC(180)가 아직 만충 완료 전으로 인식하는 상황에서 충전 IC(190)는 전원부(170) 상태를 만충으로 인식하고 충전을 종료시킬 수 있다. 이 상황에서 게이지 IC(180)는 충전 IC(190)가 제공한 충전 종지 전류들에 변화를 실시간 또는 일정 주기로 수신하여 확인함으로 충전 IC(190)가 인식하는 만충 완료 시점을 계산할 수 있으며, 그에 따른 게이징 정보가 적용된 연료 게이지 표시를 수행하도록 지원할 수 있다. 한편 본 발명의 단말기(100) 구조에서 게이지 IC(180)가 충전 IC(190)에 비하여 선행적으로 전원부(170) 만충 상태를 인식할 경우 그에 따른 연료 게이지 표시를 지원함과 아울러 충전 IC(190)의 충전 종료하도록 반영할 수도 있다. 즉 게이지 IC(180)는 만충 완료로 인식하더라도 충전 IC(190)로부터 수신되는 전원부 관련 정보를 토대로 충전 IC(190)가 전원부(170)를 아직 만충 이전 상태로 인식한 경우 충전 IC(190) 상태에 따라 연료 게이지 표시 지원을 수행할 수 있다. 또는 게이지 IC(180)는 자신의 만충 상태를 기준으로 충전 IC(190)에 충전을 종료하도록 요청할 수도 있다.
한편 충전기의 출력이 제어부(160) 구동과 전원부(170) 충전으로 분산되고 제어부(160) 구동을 위한 소모 전류가 많아져서 전원부(170) 충전 전류가 만충 종지 전류 이하로 감소하였을 경우, 충전 IC(190)에 있는 만충 오판정 방지 기능을 게이지 IC(180)에 반영할 수 있다. 즉 충전 IC(190)는 충전기에서 공급된 전류를 전원부(170)에 공급하여 전원을 충전하는 과정에서 제어부(160) 구동에 의하여 일정 전원이 제어부(160) 구동을 위하여 제공되는 경우 전류 분배 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 그러면 게이지 IC(180)는 충전 종지 전류 예컨대 200mA로 전원부(170)가 일정 시간 동안 충전되더라도 이를 전원부(170) 만충 상태로 오인식하지 않도록 지원받는다. 결과적으로 연료 게이지 표시가 실제 전원부(170) 충전 상태에 대하여 보다 정확하게 반영되어 표시될 수 있다.
방전 구간(discharging)은 충전이 완료된 상태의 전원부(170)와 충전기 연결을 차단함에 따라 전원부(170)의 자연 방전이 수행되는 상태의 구간이 될 수 있다. 이 구간 동안 게이지 IC(180) 또는 충전 IC(190)는 전원부(170)의 전압 및 전류 센싱을 수행하여 전원부(170)의 충전량이 사전 정의된 일정량 예컨대 전체 100% 기준의 97% 상태로 변화되는지 여부를 확인한다. 실질적으로 게이지 IC(180) 또는 충전 IC(190)는 전원부(170)의 만충 상태 전압 예컨대 4.2V 상태에서 사전 정의된 일정 전압 예컨대 4.13V 다운 상태로 변화되는지를 감시함으로써 전원부(170)가 방전 구간 상태에 있는지를 확인하게 된다. 방전 구간 동안 게이지 IC(180)는 별도의 게이징 정보 제공을 수행하지 않거나 사전 설계 방식에 따라 방전 상태의 게이징 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 이에 따라 일정 전원량이 방전된 상태의 연료 게이지가 표시부(140)에 표시될 수 있다.
전원부(170)가 만충된 경우 또는 충전이나 방전을 하지 않는 상황에서 전원부(170)에는 미세전류가 흐를 수 있는데 게이지 IC(180)는 이 미세전류가 검측되면 이를 충전에 의한 상태로 판단하고 그에 대한 연료 게이지 표시 갱신을 수행하여 실제 전원부(170) 상태와 연료 게이지 표시 상태에 오차가 발생할 수 있다. 충전 IC(190)는 전원부(170) 만충 상태 또는 충방전 미수행 상태에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공함으로써 전원부(170)의 0A(zero ampere) 센싱 오차 즉 비충전 상태에 대한 오인식에 대하여 무시할 수 있도록 지원하여 정상적인 연료 게이지 표시가 수행되도록 지원할 수 있다.
한편, 방전 구간을 거침에 따라 일정 전압 이하로 전압 강하가 발생한 또는 전원량이 감소한 전원부(170)가 검사되면 게이지 IC(180) 또는 충전 IC(190)는 자연 방전된 전원량을 충전하는 재충전 구간(Recharging)을 진행할 수 있다. 이때 본 발명의 단말기(100)는 보충전 구간 또는 재충전 구간이 발생할 때 전압 강하로 판단하지 않고, 게이지 IC(180)가 센싱한 전원 용량 값이 일정량 이하로 떨어졌을 경우 보충전 또는 재충전을 수행하도록 제어한다. 이 기능은 임피던스가 불량한 전원부(170) 또는 노후되어 충전 특성이 열악한 전원부(170)의 재충전 동작 문제를 보완할 수 있다. 즉 불량 상태의 전원부(170)는 보충전 또는 재충전 구간에서 충전기와 연결된 이후 만충 상태에 따라 전원부(170)와 충전기 연결을 차단할 때 지나친 전압 강하가 발생하게 된다. 그러면 충전 IC(190)는 해당 전압 강하에 의하여 전원부(170) 전원이 일정 전원 용량 이하로 방전되었다고 오판하게 되며 결과적으로 다시 충전기와 전원부(170)를 연결하여 보충전 또는 재충전을 수행하게 된다. 결국 전원부(170) 특성에 의하여 보충전이 반복하여 발생되는 오차를 게이지 IC(180)가 전원부(170)를 센싱한 전원 용량 값을 기준으로 수행되도록 조정함으로써 본 발명의 단말기(100)는 보충전 반복 오류를 방지하도록 지원한다.
한편 상술한 설명에서는 전원부(170)가 거의 완전 방전된 이후 충전에 따라 가질 수 있는 충전 상태를 예시한 것으로, 전원부(170)의 전원 잔여량에 따라 특정 구간에서부터 충전이 시작될 수도 있을 것이다. 예컨대 특정 전원부(170)는 프리챠징 구간 없이 챠징 구간에서부터 전원부(170) 충전이 수행될 수 있으며, 만충 구간에서부터 전원부(170) 충전이 수행될 수도 있다. 이 경우에도 본 발명의 단말기(100)는 충전 IC(190)와 게이지 IC(180)가 전원부(170) 충전 상태에 대한 또는 전원부(170) 충전을 위한 전류 공급 분배 상태 등에 따라 실제적인 전원부(170) 상태에 따른 충전 처리 및 연료 게이지 표시를 수행하도록 지원할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 IC(190)의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 충전 IC(190)는 충전 종지 전류 검출부(191), 시스템 전원 분배부(193), 프리챠징 지원부(195) 및 보충 지원부(197)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성의 충전 IC(190)는 충전기가 충전 인터페이스(200)에 삽입되면 전원부(170)의 충전 상태를 검출하고 그에 대한 피드백 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 이 과정에서 충전 IC(190)는 게이지 IC(180)가 수집한 전원부(170) 관련 피드백 정보를 수신할 수 있다. 또한 충전 IC(190)는 전원부(170)의 충전 상태가 일정 값 이하인 "Low 배터리 상태"에 대한 피드백 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있으며, 전원부(170) 방전량에 따른 보충전 동작 지원을 수행한다.
이를 위하여 충전 종지 전류 검출부(191)는 충전기에 전원부(170)로 공급되는 충전 종지 전류를 검출하는 구성이다. 이러한 충전 종지 전류 검출부(191)는 검출된 충전 종지 전류 값을 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 특히 충전 종지 전류 검출부(191)는 충전 종지 전류가 변경되는 경우 변경되는 시점에 변경된 충전 종지 전류 값을 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
시스템 전원 분배부(193)는 전원부(170)에 공급되는 전류량과 제어부(160)에 공급되는 전류량에 대한 정보를 수집한다. 그리고 시스템 전원 분배부(193)는 전원부(170) 공급 전류량 및 제어부(160) 공급 전류량에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 특히 시스템 전원 분배부(193)는 전원부(170)에 공급되는 전류량이 사전 정의된 일정량 이하로 감소하는 경우 제어부(160)에 공급되는 전류량에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
프리챠징 지원부(195)는 전원부(170)의 프리챠징 구간 진행을 지원하는 구성이다. 프리챠징 지원부(195)는 전원부(170)의 전원 충전 상태를 확인하고 완전 방전 상태인 경우 전원부(170) 프리챠징을 수행한다. 이와 함께 프리챠징 지원부(195)는 전원부(170)가 완전 방전 상태에서 프리챠징 구간 수행 중임을 나타내는 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
보충 지원부(197)는 전원부(170)의 방전 상태가 사전 정의된 일정 값 이하인 경우 전원부(170)를 재충전하도록 지원하는 구성이다. 이 과정에서 보충 지원부(197)는 전원부(170) 방전 상태에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 그리고 보충 지원부(197)는 전원부(170)의 방전 상태에 대한 정보를 게이지 IC(180)로부터 수신하고 전원부(170)의 전원 용량이 기 설정된 값 이하인 경우 재충전을 수행하도록 지원할 수 있다.
한편 충전 IC(190)는 사전 설계 방식에 따라 고정 전류 값(Constant current) 또는 고정 전압 값(Constant voltage)로 일정 시간 동안 전원부(170) 충전을 수행할 수 있다. 특히 게이지 IC(180)와의 전원부(170) 충전 상태 피드백 정보 공유를 통하여 충전 IC(190)는 고정 전류 값 또는 고정 전압 값으로 전원부(170) 충전 시간을 보다 정확하게 수행할 수 있기 때문에 전원부(170) 충전에 있어서 보다 신속한 충전 또는 보다 안전한 충전을 지원할 수 있다. 예컨대 충전 IC(190)와 게이지 IC(180) 간의 기구적 공차에 따라 각각 센싱한 값에 오차가 발생하는 경우 실질적으로는 고정 전류 값 또는 고정 전압 값으로 전원부(170)를 충전할 수 있는 구간인데도 불구하고 변경된 충전 전류 값 또는 충전 전압 값을 이용하게 되며, 반대로 고정 전류 값 또는 고정 전압 값을 사용해서는 안되는 구간인데도 불구하고 해당 값으로 전원부(170)를 충전하여 물리적 파손을 초래할 수 있다. 그러나 본 발명의 경우 충전 IC(190)와 게이지 IC(180) 간의 전원부 센싱 값 공유를 통하여 보다 정확한 충전 상태를 확인하고 그에 따른 충전 제어를 수행하도록 지원하여 상대적으로 빠른 고속 충전 또는 안전 충전을 가능케 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 게이지 IC(180)의 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면 본 발명의 게이지 IC(180)는 전류 센싱부(181), 전압 센싱부(183), 게이징 지원부(185), 충전 정보 수집부(187), 보충 관리부(189)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성의 게이지 IC(180)는 전원부(170)의 충전 상태 피드백 정보를 충전 IC(190)에 제공할 수 있으며, 충전 IC(190)로부터 전원부(170) 충전 상태 피드백 정보를 수신할 수 있다. 한편 게이지 IC(180)는 충전 IC(190)의 충전 제어 과정에서 전원부(170)의 불량 임피던스 등에 의한 보충전 오동작 방지를 지원할 수 있으며, 설계 방식에 따라 충전 IC(190) 기준의 충전 종료가 아닌 게이지 IC(180) 기반 충전 종료가 수행되도록 지원할 수 있다. 이러한 기능은 충전 IC(190)가 불량 상태인 경우 게이지 IC(180)를 기준으로 충전 제어를 수행할 수 있도록 함으로써 별도의 하드웨어 교체 없이 단말기(100)의 전원부(170) 충전을 정상적으로 수행하도록 지원한다.
본 발명의 게이지 IC(180)에 포함되는 전류 센싱부(181)는 전원부(170)의 전류 값을 센싱하는 구성이다. 전류 센싱부(181)가 센싱한 전류 값은 게이징 정보로 변환될 수 있으며, 변환된 게이징 정보는 제어부(160)에 제공될 수 있다. 전류 센싱부(181)가 센싱한 전류 값을 게이징 정보로 제공하기 위하여 게이지 IC(180)에는 일정 전류 값과 게이징 정보를 매칭한 사전 정의된 테이블이 제공될 수 있다. 이 테이블이 저장부(150)에 저장되거나 게이지 IC(180)를 위해 별도 마련된 메모리를 통해 제공될 수 있다.
전압 센싱부(183)는 전원부(170)의 전압 상태를 검출하는 구성이다. 전압 센싱부(183)가 검출한 전압 값은 제어부(160)에 제공될 수 있으며, 이 과정에서 매핑되는 게이징 정보로 변환되어 제어부(160)에 제공될 수 있다. 이를 위하여 단말기(100)는 전압 센싱부(183)가 센싱한 전압 값과 게이징 정보를 매칭한 테이블을 제공할 수 있다. 한편 상기 단말기(100)는 전류 값 및 전압 값에 따른 게이지 정보 매칭 테이블을 제공할 수도 있다.
게이징 지원부(185)는 전류 센싱부(181) 및 전압 센싱부(183) 중 적어도 하나가 제공하는 전류 값 및 전압 값을 상술한 테이블을 참조하여 게이징 정보 변환하고, 변환된 게이지 정보를 제어부(160)에 제공하는 구성이다. 이에 따라 게이징 지원부(185)는 센싱된 전류 값 및 전압 값 중 적어도 하나를 기반으로 현재 전원부(170)의 충전 상태가 어느 정도인지를 확인할 수 있도록 지원할 수 있다. 즉 게이징 지원부(185)는 현재 전원부(170) 충전 상태가 90%인지 100%인지 저전압 상태인지 등에 대한 연료 게이지 표시를 위한 정보 제공을 지원한다.
충전 정보 수집부(187)는 전원부(170)의 다양한 충전 상태에 대한 정보를 수집하는 구성이다. 즉 충전 정보 수집부(187)는 전원부(170)가 완전 방전되어 있는 상태인지 만충 상태인지 등에 대한 정보를 수집한다. 이 정보는 충전 IC(190)로부터 수신되거나, 전류 센싱부(181) 또는 전압 센싱부(183)가 센싱한 전류 또는 전압 값을 기준으로 수집될 수 있다. 충전 정보 수집부(187)가 수집한 정보는 충전 IC(190)와 공유될 수 있으며, 이에 따라 충전 정보 수집부(187)는 전원부(170)가 만충 상태인 경우 그에 대한 피드백 정보를 충전 IC(190)에 제공하여 충전을 종료하도록 제어할 수도 있다.
보충 관리부(189)는 전원부(170)의 자연 방전 이후 재충전을 관리하는 구성이다. 보충 관리부(189)는 전원부(170) 만충 이후 자연 방전에 따라 사전 정의된 일정 방전량 이하로 방전되면 전원부(170) 재충전을 충전 IC(190)에 요청할 수 있다. 이때 보충 관리부(189)는 충전 IC(190)가 전원부(170)를 재충전한 이후 전압 강하에 따른 재충전을 일정 시간 이내에 재수행하는 경우 이를 중지하도록 제어할 수 있다. 그리고 보충 관리부(189)는 전원부(170) 잔여량이 사전 정의된 일정 값 이하인지 확인하고 사전 정의된 일정 값 이한 경우 충전 IC(190)에 알람하여 전원부(170) 재충전을 수행하도록 지원할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전원부 상태 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 전원부 상태 처리 방법은 먼저, 단말기(100)의 충전 인터페이스(200)에 충전기가 삽입되면 충전 IC(190)는 충전기가 제공하는 전원을 전원부(170)에 공급하도록 전원 공급 패스를 형성하여 전원 충전을 시작한다.
이때 단말기(100)는 103 단계에서 프리챠징 구간 여부 확인을 수행할 수 있다. 즉 충전 IC(190) 또는 게이지 IC(180) 중 적어도 하나는 전원부(170)의 전원 상태가 사전 정의된 일정 전원 이하인 경우 즉 완전 방전된 경우이거나 거의 완전 방전된 경우 전원부(170) 충전을 위한 프리챠징 구간 수행을 결정할 수 있다. 특히 충전 IC(190)가 전원부(170) 프리챠징을 위한 방전 상태인지 여부를 확인하고 그에 따른 확인 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다.
103 단계에서 프리챠징 구간 수행이 결정되면 충전 IC(190)가 105 단계에서 설정된 충전량이 전원부(170)를 충전할 동안 게이지 IC(180)는 게이징을 대기하도록 지원한다. 즉 사전 정의된 일정 충전량이 전원부(170)에 충전되는 프리챠징 구간이 완료되기 까지 게이지 IC(180)는 별도의 게이지 정보를 제어부(160)에 제공하지 않고 "0"의 값을 제어부(160)에 제공할 수 있다. 그러면 제어부(160)는 105 단계에서 전원부(170) 상태가 충전량이 "0"인 상태에 해당하는 이미지나 아이콘, 인디케이터 중 적어도 하나를 표시부(140)에 출력하도록 지원할 수 있다. 여기서 제어부(160)는 충전기가 삽입된 상태에서 전원부(170) 상태가 프리챠징 구간을 거치면서 전원을 충전하는 경우 별도의 충전 요청 메시지 출력 또는 전원부(170)의 저전압 상태 알람 출력 등을 차단하도록 제어할 수 있다.
다음으로 단말기(100)는 107 단계에서 프리챠징 완료 여부 확인을 수행한다. 이 단계에서 충전 IC(190)는 전원부(170) 충전 상태에 대한 센싱을 통하여 프리챠징 수준의 충전량에 도달하였는지를 확인하고 이를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 또는 게이지 IC(180)가 충전 IC(190)로부터 프리챠징 구간 진행에 대한 정보를 수신한 후, 전원부(170)를 직접 센싱하여 현재 충전 상태가 프리챠징 완료 시점인지를 확인할 수 있다. 프리챠징이 완료되지 않은 경우에는 105 단계 이전으로 분기하여 이하 과정을 재수행하도록 지원할 수 있다.
한편 107 단계에서 프리챠징 완료에 해당하는 전원부(170) 충전량 즉 충전 전압 또는 충전 전류 검출이 되면, 단말기(100)의 게이지 IC(180)는 109 단계에서 게이징 시작을 수행할 수 있다. 즉 게이징 정보로서 "0" 이외의 실제 충전되는 충전량에 따른 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 제어부(160)는 전원부(170)가 "0"인 상태에 해당하는 이미지나 아이콘 또는 인디케이터 출력을 중지하고 전원부(170) 충전 상태임을 지시하는 이미지나 아이콘 또는 인디케이터를 출력하도록 제어할 수 있다. 특히 단말기(100)의 게이지 IC(180)는 111 단계에서 센싱된 정보 기반 게이징을 수행할 수 있다. 즉 게이지 IC(180)는 전압 센싱부(183) 또는 전류 센싱부(181)를 이용하여 전원부(170)의 현재 전류 또는 현재 전압을 검출하고 해당 전류 또는 전압 값이 지시하는 충전 상태에 대한 게이징 정보를 제어부(160)에 제공할 수 있다. 제어부(160)는 게이지 IC(180)가 제공한 게이징 정보를 기반으로 연료 게이지 표시 갱신을 제어할 수 있다.
다음으로 단말기(100)는 113 단계에서 전원부(170)의 충전 상태가 만충 구간에 있는지 여부를 확인한다. 이를 위하여 충전 IC(190)는 지속적으로 또는 일정 주기로 전원부(170)의 충전 종지 전류에 대한 정보를 게이지 IC(180)에 제공할 수 있다. 또한 게이지 IC(180) 역시 지속적으로 또는 일정 주기로 전원부(170)의 현재 전류 도는 현재 전압을 센싱할 수 있다. 그리고 충전 IC(190)로부터 사전 정의된 일정 충전 종지 전류 값을 수신하면 게이지 IC(180)는 만충 구간으로 판단할 수 있다. 만충 구간에 진입하지 않은 경우 게이지 IC(180)는 109 단계 이전으로 분기하여 전압 센싱부(183) 및 전류 센싱부(181) 중 적어도 하나가 수집한 전류 및 전압 값 중 적어도 하나를 기반으로 게이징 수행을 지원한다.
한편 만충 구간에 진입한 경우, 즉 충전 IC(190)로부터 만충 구간에 해당하는 센싱 값을 전달받으면, 게이지 IC(180)는 115 단계로 분기하여 충전 IC(190)가 제공한 충전 종지 전류 변화량에 따른 게이징 수행을 지원할 수 있다. 이 과정에서 게이지 IC(180)는 충전 종지 전류 변화량에 따른 게이징 정보 매칭 테이블을 사전에 설계하고 해당 매칭 테이블을 기초로 충전 종지 전류 변화량에 따른 게이징 정보 생성을 지원한다. 그리고 게이지 IC(180)는 게이징 정보를 제어부(160)에 제공하여 이를 기반으로 연료 게이지 표시를 갱신하도록 지원할 수 있다.
다음으로 단말기(100)는 117 단계에서 만충 상태인지 여부를 확인하고 전원부(170)의 충전이 완료된 만충 상태가 아닌 경우에는 115 단계로 충전기 연결 해제 시점까지 지속적으로 수행한다. 그리고 단말기(100)는 전원부(170)가 만충 상태인 경우 119 단계로 분기하여 보충 제어를 지원할 수 있다. 즉 단말기(100)는 만충 상태의 전원부(170)와 충전기의 전원 공급 패스를 차단하여 전원부(170)를 고립시키도록 지원한다. 그리고 단말기(100)는 전원부(170)의 자연 방전에 따른 방전량이 사전 정의된 일정 값 이하인 경우 전원부(170)를 재충전하도록 지원할 수 있다. 여기서 단말기(100)는 앞서 설명한 바와 같이 전원부(170)의 임피던스 불량 또는 물리적 특성 열화로 인한 전압 강하가 아니라 전원부(170)에 충전된 전원량의 변화에 따라 재충전이 수행되도록 지원할 수 있다. 이러한 보충 제어는 충전기가 충전 인터페이스(200)로부터 분리되는 시점까지 또는 새로운 전원부가 충전기에 연결될 때까지 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 전원부 상태 처리 방법 및 이를 지원하는 단말기는 전원부(170)를 충전하는 충전 IC(190)와 전원부(170)의 충전 상태를 게이징하는 게이지 IC(180)의 물리적 특성 차이로 인한 오차에 관계없이 전원부(170)가 정상적으로 충전 및 충전 상태가 표시되도록 지원한다. 이를 위하여 본 발명은 충전 IC(190)가 수집한 정보를 게이지 IC(180)에 제공하는 과정 및 게이지 IC(180)가 수집한 정보를 충전 IC(190)에 제공하는 과정 중 적어도 하나의 과정이 수행될 수 있다. 특히 각 과정은 실제 시스템 설계자의 의도에 따라 다양하게 수행될 수 있으며, 예컨대 충전 IC(190)가 수집한 정보를 게이지 IC(180)가 수신하고 이를 기반으로 연료 게이지 표시 제어를 수행하도록 지원할 수 있다. 또한 특정 상황 예컨대 충전 종료를 지시하는 과정은 충전 IC(190)가 결정하지 않고 게이지 IC(180)가 결정하도록 함으로써 충전 방식이나 형태에 따라 연료 게이지 표시와 충전 상태가 보다 적절하게 부합되도록 지원할 수 있다. 이와 같은 기능을 통하여 본 발명은 실제 전원부(170)를 충전하는 조작과 충전 상태를 표시하는 조작이 서로 일치되도록 함으로써 사용자에게 올바른 상태 인식이 가능하도록 지원할 수 있다. 상술한 상태 인식을 통하여 사용자는 전원부(170) 충전 상황을 보다 면밀하게 확인하고 보다 능동적인 전원부(170) 충전 제어를 조작할 수 있을 것이다.
한편 상술한 단말기(100)는 그 제공 형태에 따라 다양한 추가 모듈을 더 포함할 수 있다. 즉 상기 단말기(100)는 통신 단말기인 경우 근거리 통신을 위한 근거리통신모듈, 상기 단말기(100)의 유선통신방식 또는 무선통신방식에 의한 데이터 송수신을 위한 인터페이스, 인터넷 네트워크와 통신하여 인터넷 기능을 수행하는 인터넷통신모듈 및 디지털 방송 수신과 재생 기능을 수행하는 디지털방송모듈 등과 같이 상기에서 언급되지 않은 구성들을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 상기 디바이스에 추가로 더 포함되어 구성될 수 있다. 또한 본 발명의 단말기(100)는 그 제공 형태에 따라 상기한 구성에서 특정 구성들이 제외되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있음은 물론이다. 이는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에겐 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말기(100)는 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들(communication protocols)에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기들(mobile communication terminals)을 비롯하여, PMP(Portable Multimedia Player), 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant), 음악 재생기(예컨대, MP3 플레이어), 휴대게임단말, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북(Notebook) 및 핸드헬드 PC 등 모든 정보통신기기와 멀티미디어기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 단말기 110 : 통신부
120 : 입력부 130 : 오디오 처리부
140 : 표시부 150 : 저장부
160 : 제어부 170 : 전원부
180 : 게이지 IC 190 : 충전 IC
200 : 충전 인터페이스

Claims (20)

  1. 일정 전원을 공급하는 전원부;
    충전기로부터 상기 전원부에 제공되는 전원부 관련 정보를 수집하는 충전 IC;
    상기 전원부 충전 정보를 수집하며 상기 충전 IC가 제공한 전원부 관련 정보를 기반으로 전원부의 충전 상태를 지시하는 연료 게이지 표시를 위한 게이징 정보를 생성하는 게이지 IC;
    상기 게이지 IC가 제공하는 게이징 정보를 기반으로 상기 연료 게이지 표시를 제어하는 제어부;
    상기 연료 게이지를 표시하는 표시부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 IC는
    상기 전원부가 완전 방전 또는 거의 완전 방전 상태인 경우 사전 정의된 일정 전원으로 상기 전원부를 충전하는 프리챠징 구간을 진행하도록 제어하며, 상기 진원부의 프리챠징 구간 진행에 대한 정보를 상기 게이지 IC에 제공하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부의 프리챠징 구간 동안 상기 전원부 상태를 "0"으로 표시하도록 게이징 정보를 생성하고 이를 상기 제어부에 제공하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부의 프리챠징 구간 동안 상기 전원부의 센싱을 중지하고 상기 충전 IC가 제공한 정보를 기반으로 게이징 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부의 프리챠징 구간 완료에 대한 정보를 충전 IC로부터 수신하면 상기 전원부의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 센싱하여 그에 따른 게이징 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부의 충전 완료에 해당하는 만충 이전에서 일정 충전량 이상 충전되는 챠징 구간까지 상기 전원부의 전류 및 전압 중 적어도 하나를 센싱하고 이를 기반으로 상기 게이징 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부의 충전이 일정 비율 이상인 만충 구간에서 상기 충전 IC로부터 수신된 전원부 관련 정보 중 충전 종지 전류의 변화에 따른 게이징 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부 만충을 인식한 경우 상기 충전 IC에 충전 종료를 요청하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충전 IC는
    상기 전원부 충전을 위한 전류량 및 상기 제어부 구동을 위한 전류량 분배에 대한 분배 정보를 상기 게이지 IC에 제공하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 게이지 IC는
    상기 전원부 충전을 위한 전류량이 사전 정의된 일정크기 이하로 공급되면서 사전 정의된 일정 시간 유지되는 경우 상기 전원부 충전 상태를 만충 상태로 인식하고 그에 따른 게이징 정보를 생성하며,
    상기 제어부 구동에 따른 전류 분배에 따라 전원부 충전을 위한 전류량이 일정량 이하로 감소된 상태에서 제공되는 경우 상기 분배 정보를 기반으로 전원부 충전 중인 상태에 해당하는 게이징 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 충전 IC는
    상기 전원부의 만충 이후 자연 방전에 따라 일정 충전량 이하로 방전된 경우 상기 전원부의 보충전 또는 재충전을 수행하도록 지원하되 상기 게이지 IC가 제공하는 전원부의 전원 용량을 검사하여 사전 정의된 일정량 이하인 경우 보충전 또는 재충전을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 충전 IC는
    상기 전원부 만충에 따라 상기 충전기의 전원 공급 패스를 차단하고 만충 상태 정보를 게이지 IC에 제공하며,
    상기 게이지 IC는
    상기 만충 상태의 전원부에서 미세전류가 검측되는 경우 상기 충전 IC에 제공한 만충 상태 정보에 따라 검측된 미세전류를 연료 게이지 표시에 반영되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리를 지원하는 단말기.
  13. 전원부에 충전을 위한 전원을 공급하는 과정;
    상기 전원부의 충전을 지원하는 충전 IC가 수집한 전원부 관련 정보를 상기 전원부의 충전 상태를 연료 게이지로 표시하도록 지원하는 게이지 IC에 제공하는 과정;
    상기 게이지 IC가 상기 충전 IC가 제공한 전원부 관련 정보를 토대로 연료 게이지 표시를 위한 게이징 정보를 생성하는 과정;
    상기 게이징 정보를 토대로 상기 연료 게이지 표시를 수행하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전원부가 완전 방전 또는 거의 완전 방전 상태인 경우 사전 정의된 일정 전원으로 상기 전원부를 충전하는 프리챠징 구간을 진행하는 과정;
    상기 진원부의 프리챠징 구간 진행에 대한 정보를 상기 게이지 IC에 제공하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 게이징 정보를 생성하는 과정은
    상기 전원부의 프리챠징 구간 동안 상기 전원부 상태를 "0"으로 표시하도록 게이징 정보를 생성하는 과정;
    상기 게이지 IC가 전원부의 프리챠징 구간 동안 상기 전원부의 센싱을 중지하고 상기 충전 IC가 제공한 정보를 기반으로 게이징 정보를 생성하는 과정;
    상기 게이지 IC가 상기 전원부의 프리챠징 구간 완료에 대한 정보를 충전 IC로부터 수신하면 상기 전원부의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 센싱하여 그에 따른 게이징 정보를 생성하는 과정; 중 적어도 하나의 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 게이징 정보를 생성하는 과정은
    상기 게이지 IC가 상기 전원부의 충전 완료에 해당하는 만충 이전에서 일정 충전량 이상 충전되는 챠징 구간까지 상기 전원부의 전류 및 전압 중 적어도 하나를 센싱하고 이를 기반으로 상기 게이징 정보를 생성하는 과정;
    상기 게이지 IC가 상기 충전 IC로부터 수신된 전원부 관련 정보 중 충전 종지 전류의 변화에 따른 게이징 정보를 생성하는 과정; 중 어느 하나의 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 게이징 정보를 생성하는 과정은
    상기 충전 IC가 상기 전원부 충전을 위한 전류량 및 상기 제어부 구동을 위한 전류량 분배에 대한 분배 정보를 상기 게이지 IC에 제공하는 경우 상기 게이지 IC가 상기 제어부 구동에 따른 전류 분배에 따라 전원부 충전을 위한 전류량이 일정량 이하로 감소된 상태에서 제공되는 경우 상기 분배 정보를 기반으로 전원부 충전 중인 상태에 해당하는 게이징 정보를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 전원부의 만충 이후 자연 방전에 따라 일정 충전량 이하로 방전된 경우 상기 전원부의 보충전 또는 재충전을 수행하도록 지원하되 상기 게이지 IC가 제공하는 전원부의 전원 용량을 검사하여 사전 정의된 일정량 이하인 경우 보충전 또는 재충전을 수행하도록 제어하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 충전 IC가 상기 전원부 만충에 따라 상기 충전기의 전원 공급 패스를 차단하고 만충 상태 정보를 게이지 IC에 제공하는 과정;
    상기 게이지 IC가 상기 만충 상태의 전원부에서 미세전류가 검측되는 경우 상기 충전 IC에 제공한 만충 상태 정보에 따라 검측된 미세전류를 연료 게이지 표시에 반영되지 않도록 제어하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 게이지 IC가 상기 전원부 만충을 인식한 경우 상기 충전 IC에 충전 종료를 요청하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원부 상태 처리 방법.
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