KR20180129236A - Usb 수전 기기용 usb 플러그 및 usb 수전 기기 동작 제어 시스템 - Google Patents

Usb 수전 기기용 usb 플러그 및 usb 수전 기기 동작 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 의한 유에스비 플러그(100)는, USB 전원공급 기기(300)의 USB 포트에 접속하여서 USB 전원공급 기기(300)로부터 공급되는 전류가 입력되는 입력부(121)와, USB 수전 기기(400)의 USB 포트에 연결되어서 USB 전원공급 기기(300)로부터 입력된 전류를 USB 수전 기기(400)로 출력하는 출력부(125)와, 상기 입력부(121)로부터 입력되는 전류를 출력부(125)로 온오프 스위칭하는 스위칭부(123)와, 상기 입력부(121)로부터 입력되는 전류를 감지하는 전류감지부(131)와, 외부로부터 입력되는 제어신호에 의해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 제어부(110)와, 제어 단말기(200)와 통신을 하기 위한 제1 통신부(127)를 포함하여 구성되며, 본 발명에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 USB 수전 기기용 USB 플러그(100)와, USB 플러그(100)로 제어 명령 및 신호를 전송하여서 USB 수전 기기(400)로의 전원 공급을 제어하기 위한 제어 단말기(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면, 과전류 차단이 가능하다는 이점이 있다.

Description

USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템{USB PLUG AND CONTROL SYSTEM FOR USB DEVICE THEREOF}
본 발명은 USB 수전 기기의 동작 제어에 관한 것으로, 특히 USB 플로그에 의해서 USB 수전 기기를 간편하고도 편리하게 동작을 제어할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, USB(Universal Serial Bus) 포트를 구비하여서 USB 포트를 통해서 전류를 공급받을 수 있는 USB 수전 기기가 알려져 있다.
이러한 USB 수전 기기에는 예컨대 USB 포트가 구비된 휴대 단말기, USB 포트가 구비된 휴대용 선풍기, USB 포트가 구비된 휴대용 랜턴 등 다양한 제품으로 확대되고 있다.
그리고 이러한 USB 포트가 구비된 휴대 단말기로는 예컨대, 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet PC), PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 PC(Laptop Personal Computer) 및 손목 시계(Wrist watch), HMD(Head-Mounted Display)와 같은 웨어러블 기기(Wearable device) 등이 있을 수 있다.
이러한 USB 수전 기기의 경우, 충전케이블을 이용하여 전원공급원에 연결하여서 충전을 하거나 전원을 공급받아서 사용하였다.
그런데, 종래에는 단순히 충전케이블을 이용하여서 전원공급원에서 USB 수전 기기로 전원을 공곱하여서 제품을 이용하는 것이 전부였고, 별도의 편리한 기능이나 사양이 존재하지 않았다.
문헌1: 등록특허공보 10-1250266(공고일: 2013.04.03.) 문헌2: 공개특허공보 10-2016-0027847(공개일: 2016.03.10.)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템의 목적은,
첫째, USB 플러그에 의해서 USB 수전 기기의 동작을 편리하게 제어할 수 있도록 하고,
둘째, 과전류 및 과전압 차단 기능이 있어서 USB 수전 기기를 보호할 수 있도록 하며,
셋째, USB 전원공급 기기에 유에스비 플러그를 연결하고, 이 유에스비 플러그에 온오프 제어 및 충전과 관련된 본원발명 특유의 다양한 기능을 구현함으로써, 구현 제품을 컴팩트화하여서 상품성, 휴대성 및 사용상의 편리성을 향상시킬 수 있도록 하며,
넷째, 2 개의 회로 기판(매인 PCB와 통신 PCB)을 상하로 분리하여 구현함으로써, 제품의 사이즈를 줄일 수 있도록 하며,
다섯째, USB 수전 기기에 충전되는 충전량을 유저가 설정할 수 있도록 하며,
여섯째, 충전량을 유저가 설정할 수 있도록 함으로써, 불필요한 충전을 예방하여여 에너지를 절약할 수 있도록 하며,
일곱째, 충전이 완료될 때까지 사용자가 충전되는 USB 수전 기기 옆에서 계속 지켜보아야 하는 불편이 없게 되어서 USB 수전 기기의 충전환경을 향상시킬 수 있도록 하며,
여덟째, USB 수전 기기를 USB 전원공급 기기에 연결한 상태에서 잠을 자거나 다른 일을 하는 경우에도 동작 오프 시각의 설정에 의해서 동작(충전) 종료 시점을 사용자가 설정할 수 있으므로 사용자가 원하는 시각에 동작(충전)을 종료시킬 수 있어서, 에너지를 절약할 수 있도록 하며,
아홉째, USB 전원공급 기기의 전류값을 모니터링하여서 USB 전원공급 기기의 오동작 및 불량 예방할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, USB 포트가 구비되어 있는 USB 전원공급 기기와, USB 포트가 구비되어 있는 USB 수전 기기 사이에 연결되어서 USB 전원공급 기기에서 공급되는 전류를 USB 수전 기기로 전달하기 위한 USB 플러그로서, USB 전원공급 기기의 USB 포트에 접속하여서 USB 전원공급 기기로부터 공급되는 전류가 입력되는 입력부와, USB 수전 기기의 USB 포트에 연결되어서 USB 전원공급 기기로부터 입력된 전류를 USB 수전 기기로 출력하는 출력부와, 상기 입력부로부터 입력되는 전류를 출력부로 온오프 스위칭하는 스위칭부와, 상기 입력부로부터 입력되는 전류를 감지하는 전류감지부와, 외부로부터 입력되는 제어신호에 의해서 상기 스위칭부로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 제어부와, 제어 단말기와 통신을 하기 위한 제1 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, 상기 제어부가, 상기 전류감지부가 검출한 전류값을 수신하여서 기준전류값보다 큰 경우에는, USB 수전 기기로 과전류가 입력되는 것을 차단하기 위해서 상기 스위칭부로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, 상기 입력부로부터 입력되는 전압을 검출하는 전압감지부가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제어부는 상기 전압감지부가 검출한 전압값을 수신하여서 내부 메모리에 기억된 기준전압값보다 큰 경우에는, USB 수전 기기로 과전압이 인가되는 것을 차단하기 위해서 상기 스위칭부로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, 제어 단말기로부터 온 명령과 오프 명령을 수신한 경우, 상기 제어부는 수신한 온 명령에 따라서 USB 수전 기기로 전류를 공급하기 위해서 상기 스위칭부로 스위칭 온 제어신호를 출력하고, 제어 단말기로부터 오프 명령을 수신한 경우, 상기 제어부는 수신한 오프 명령에 따라서 USB 수전 기기로 전류 공급을 차단하기 위해서 상기 스위칭부로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, 제어 단말기로부터 충전량 설정값이 입력되는 경우, 상기 제어부는 이를 내부 메모리에 저장하고, 제어 단말기로부터 입력된 충전량 설정값에 따라서, 상기 제어부는, 충전량이 설정된 값에 이른 경우에는 충전 전류의 공급을 차단시키기 위해서 상기 스위칭부로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, USB 전원공급 기기에서 공급되는 전류의 전류값과 전압값의 변화값이 임계값을 초과하여서 제어 단말기로부터 전류 차단 명령을 수신한 경우, 상기 제어부가 상기 스위칭부로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, 상기 제어부와 전압감지부와 전류감지부와 입력부와 출력부와 스위칭부는 메인 PCB에 실장되고, 상기 제1 통신부는 통신 PCB에 실장되며, 상기 메인 PCB와 통신 PCB를 내장하기 위한 케이싱이 더 포함되어서 구성되고, 상기 입력부와 출력부는 입출력 포트로 구성되어서 상기 케이싱에 고정 구비되고, 상기 메인 PCB는 그 일단이 상기 입력부에 지지되고 타단이 출력부에 지지되어서 케이싱에 구비되며, 상기 메인 PCB에는 제1 접속단자가 구비되고, 상기 통신 PCB에는 상기 제1 접속단자에 접속되어서 결합되는 제2 접속단자가 구비되어 있어서, 상기 제2 접속단자가 제1 접속단자에 접속되어서 끼움 고정됨으로써 상기 통신 PCB가 상기 메인 PCB의 하측에 구비될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, USB 수전 기기로 전류가 공급되고 있어서 충전상태임 표시하는 충전상태 LED와, 과전압 및 과전류를 상태를 표시하기 위한 과전압과전류 LED와, 제어 단말기와의 통신 상태를 표시하기 위한 통신 상태 표시 LED가 구비되어 있는 표시부가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기용 유에스비 플러그는, 데이터값과 설정값을 초기화 하기 위한 초기화 설정부가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 USB 플러그와, 상기 USB 플러그와 유무선 통신에 의해서 데이터 및 명령을 송수신하고, 상기 USB 플러그로 제어 명령 및 신호를 전송하여서 USB 수전 기기로의 전원 공급을 제어하기 위한 제어 단말기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 제어 단말기가, 상기 USB 플러그로부터 USB 수전 기기로 공급되는 전원의 스위칭 온오프 제어하고 모니터링하는 플러그 제어부와, 명령 및 설정 정보를 입력하는 입력 설정부와, 상기 입력 설정부에서 입력 설정된 명령 및 정보를 표시하고 플러그의 모니터링 정보를 표시하는 표시부와, 상기 USB 플러그의 제1 통신부와 유선 또는 무선으로 통신하기 위한 제2 통신부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 입력 설정부에는, 상기 USB 플러그의 스위칭 온오프를 즉각적으로 수행하기 위한 온오프 명령부와, 설정된 시간이 경과 후에는 자동으로 USB 플러그를 스위칭 온 또는 스위칭 오프시켜서 USB 수전 기기의 전원공급을 자동으로 온 또는 오프하기 위한 타이머 시간을 입력하기 위한 타이머 설정부와, 상기 USB 플러그의 스위칭 온과 스위칭 오프 시간대를 설정하여서 USB 수전 기기로의 전원이 공급되는 시간대를 설정하는 온오프 시간 설정부가 구비되어 있고, 상기 플러그 제어부에는, 상기 온오프 명령부로부터 온오프 명령이 수신되는 경우, USB 플러그로 온오프 제어신호를 출력하는 전원 온오프 제어 모듈과, 상기 타이머 설정부로부터 타이머 시간이 입력되는 경우, 설정된 타이머 시간이 경과하면 USB 플러그를 스위칭 온시키거나 스위칭 오프시키기 위한 온오프 제어신호를 USB 플러그로 출력하는 타이머 동작 제어 모듈과, 상기 온오프 시간 설정부로부터 온오프 시간대가 입력되는 경우, 설정된 온 시각에 USB 플러그를 스위칭 온하기 위한 온 제어신호를 출력하고, 설정된 오프 시각에 USB 플러그를 스위칭 오프하기 위한 오프 제어신호를 USB 플러그로 출력하는 온오프 시간 동작 제어 모듈이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 플러그 제어부에는, 상기 USB 플러그의 설정 정보, 온오프 동작상태, 전압값 및 전류값을 모니터링하고 이를 표시부에 표시하는 플러그 모니터링 모듈과, USB 전원공급 기기에서 공급되는 전류의 전류값과 전압값의 변화값(fluctuation valve)이 설정된 제1 임계값을 초과하는 경우 USB 전원공급 기기가 이상 상태라고 판단하여서 이를 표시하는 전원공급 기기 모니터링 모듈이 더 포함되어서 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 제어 단말기의 전원공급 기기 모니터링 모듈에는, USB 전원공급 기기에서 공급되는 전류의 전류값과 전압값의 변화값(fluctuation valve)이 설정된 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 USB 플러그로 전류 차단 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 제어 단말기의 플러그 제어부에는, USB 수전 기기에 충전되는 전압을 설정할 수 있는 충전량 설정 제어 모듈과, 충전되는 전압을 표시부에 표시하는 충전량 표시 제어 모듈이 더 포함되어서 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 제어 단말기는 이동통신 휴대 단말기인 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 USB 수전 기기는 상기 이동통신 휴대 단말기인 것을 특징으로 한다.
본 발명인 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 제어 단말기의 입력 설정부에는, 상기 USB 수전 기기에 충전되는 충전전압값을 설정하기 위한 충전량 설정부가 더 포함되어서 구비되어 있고, 상기 제어 단말기의 플러그 제어부에는 상기 USB 수전 기기에 충전되는 충전전압값을 리드하여 표시부에 표시하는 충전량 모니터링 모듈이 더 포함되어서 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 첫째, USB 플러그에 의해서 USB 수전 기기의 동작을 편리하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 과전류 및 과전압 차단 기능이 있어서 휴대단말기를 보호할 수 있는 효과가 있다.
셋째, USB 전원공급 기기와 USB 수전 기기를 유에스비 플러그에 의해서 연결하고, 이 유에스비 플러그에 동작 온오프 및 충전과 관련된 본원발명 특유의 다양한 기능을 구현함으로써, 구현 제품을 컴팩트화하여서 상품성, 휴대성 및 사용상의 편리성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
넷째, 2 개의 회로 기판(매인 PCB와 통신 PCB)을 상하로 분리하여 구현함으로써, 제품의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.
다섯째, USB 수전 기기로 충전되는 충전전하량을 설정할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 충전량을 사용자가 설정할 수 있도록 함으로써, 불필요한 충전을 예방하여여 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 충전이 완료될 때까지 사용자가 충전되는 휴대단말기 옆에서 계속 지켜보아야 하는 불편이 없게 되어서 USB 수전 기기의 충전환경을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
여덟째, USB 수전 기기를 USB 전원공급 기기에 연결한 상태에서 잠을 자거나 다른 일을 하는 경우에도 동작(충전) 종료 시각의 설정에 의해서 동작(충전) 종료 시점을 사용자가 설정할 수 있고, 그 결과 사용자가 원하는 시각에 동작(충전)을 종료시킬 수 있어서, 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.
아홉째, USB 전원공급 기기의 충전 전류값을 모니터링하여서 USB 전원공급 기기의 오동작 및 불량 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기용 유에스비 플러그(100)의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기용 유에스비 플러그(100)의 기구적인 구성도이다.
도 4는 도 1에 있어서, 제어 단말기(200)의 요부 블록 구성도이다.
도 5는 도 4에서 플러그 제어부(110)의 상세 모듈 구성도이다.
도 6은 도 4에서 입력 설정부(220)의 상세 모듈 구성도이다.
다음은 본 발명인 USB 수전 기기용 USB 플러그 및 USB 수전 기기 동작 제어 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)는, USB 포트(미도시)가 구비되어 있는 USB 전원공급 기기(300)와, 수전하기 위한 USB 포트(미도시)가 구비되어 있는 USB 수전 기기(400) 사이에 연결되어서 USB 전원공급 기기(300)에서 공급되는 전류를 USB 수전 기기(400)로 전달하기 위한 USB 플러그(100)로서, USB 전원공급 기기(300)의 USB 포트(미도시)에 접속하여서 USB 전원공급 기기(300)로부터 공급되는 전류가 입력되는 입력부(121)와, USB 수전 기기(400)의 USB 포트(미도시)에 연결되어서 USB 전원공급 기기(300)로부터 입력된 전류를 USB 수전 기기(400)로 출력하는 출력부(125)와, 상기 입력부(121)로부터 입력되는 전류를 출력부(125)로 온오프 스위칭하는 스위칭부(123)와, 상기 입력부(121)로부터 입력되는 전류를 감지하는 전류감지부(131)와, 외부의 제어 단말기(200)로부터 입력되는 제어신호에 의해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 제어부(110)와, 제어 단말기(200)와 통신을 하기 위한 제1 통신부(127)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 전원공급을 위한 스위칭 온오프를 외부의 제어 단말기(200)에서 편리하게 제어할 수 있어서, USB 수전 기기(400)의 작동을 편리하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
상기 USB 전원공급 기기(300)는 USB 포트(미도시)를 구비하여서 USB 포트를 통해서 전류를 출력할 수 있는 기기로서, 예컨대 충전기, 보조배터리, PC, 노트북컴퓨터, 태블릿 PC, TV 등이 있을 수 있다.
상기 USB 수전 기기(400)는 USB 포트를 구비하고 있고, 이 USB 포트를 통해서 전류를 공급받을 수 있는 기기로서, 예컨대 USB 포트가 구비된 휴대 단말기, USB 포트가 구비된 휴대용 선풍기, USB 포트가 구비된 휴대용 랜턴 등이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, 상기 제어부(110)는, 상기 전류감지부(131)가 검출한 전류값을 수신하여서 내부 메모리에 기억된 기준전류값보다 큰 경우에는, USB 수전 기기(400)로 과전류가 입력되는 것을 차단하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 과전류 차단 기능이 있어서 USB 수전 기기를 과전류로부터 보호할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, 상기 입력부(121)로부터 입력되는 전압을 검출하는 전압감지부(133)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제어부(110)는 상기 전압감지부(133)가 검출한 전압값을 수신하여서 내부 메모리(미도시)에 기억된 기준전압값보다 큰 경우에는, USB 수전 기기(400)로 과전압이 인가되는 것을 차단하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 과전압 차단 기능이 있어서 USB 수전 기기(400)를 보호할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, 제어 단말기(200)로부터 온 명령과 오프 명령을 수신한 경우, 상기 제어부(110)는 수신한 온 명령에 따라서 USB 수전 기기(400)로 전류를 공급하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 온 제어신호를 출력하고, 제어 단말기(200)로부터 오프 명령을 수신한 경우, 상기 제어부(110)는 수신한 오프 명령에 따라서 USB 수전 기기(400)로 전류 공급을 차단하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, 제어 단말기(200)로부터 충전량 설정값이 입력되는 경우, 상기 제어부(110)는 이를 내부 메모리에 저장하고, 제어 단말기(200)로부터 입력된 충전량 설정값에 따라서, 상기 제어부(110)는, 충전량이 설정된 값에 이른 경우에는 충전 전류를 공급 또는 차단시키기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 온오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
이때, 제어 단말기(200)로부터 충전량 설정값으로서 상한 설정값과 하한 설정값이 입력되고, 상기 제어부(110)는, USB 수전 기기(400)의 충전량이 상한 설정값에 이른 경우에는 충전 전류를 차단시키기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하며, USB 수전 기기(400)의 충전량이 하한 설정값보다 작은 경우에는 충전 전류를 공급시키기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 온 제어신호를 출력한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, USB 전원공급 기기(300)에서 공급되는 전류의 전류값과 전압값의 변화값이 임계값을 초과하여서 제어 단말기(200)로부터 전류 차단 명령(오프 명령)을 수신한 경우, 상기 제어부(110)는 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, 상기 제어부(110)와 전압감지부(133)와 전류감지부(131)와 입력부(121)와 출력부(125)와 스위칭부(123)는 메인 PCB(P2)에 실장되고, 상기 제1 통신부(127)는 통신 PCB(P1)에 실장되며, 상기 메인 PCB(P2)와 통신 PCB(P1)를 내장하기 위한 케이싱(Hs)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 입력부(121)와 출력부(125)는 입출력 포트로 구성되어서 상기 케이싱(Hs)에 고정 구비되고, 상기 메인 PCB(P2)는 그 일단이 상기 입력부(121)에 지지되고 타단이 출력부(125)에 지지되어서 케이싱(Hs)에 구비되며, 상기 메인 PCB(P2)에는 제1 접속단자(P2a)가 구비되고, 상기 통신 PCB(P1)에는 상기 제1 접속단자(P2a)에 접속되어서 결합되는 제2 접속단자(P1a)가 구비되어 있어서, 상기 제2 접속단자(P1a)가 제1 접속단자(P2a)에 접속되어서 끼움 고정됨으로써 상기 통신 PCB(P1)가 상기 메인 PCB(P2)의 하측에 구비될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 2 개의 회로 기판을 상하로 분리하여 구현함으로써, 제품인 유에스비 플러그(100)의 사이즈를 줄일 수 있는 이점이 있다.
따라서, 종래의 일반적인 USB 메모리 정도의 크기로서도 본원발명의 여러 다양한 기능의 구현이 가능하다는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, USB 수전 기기(400)로 전류가 공급되고 있어서 동작상태임 표시하는 동작상태 LED(미도시)와, 과전압 및 과전류를 상태를 표시하기 위한 과전압과전류 LED(미도시)와, 제어 단말기(200)와의 통신 상태를 표시하기 위한 통신 상태 표시 LED(미도시)가 구비되어 있는 표시부(141)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 현재 USB 전원공급 기기에서 USB 수전 기기(400)로의 전류가 공급되는 상태를 이용자가 확인할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)에 있어서, 데이터값과 설정값을 초기화 하기 위한 초기화 설정부(143)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그(100)가 고장 등의 문제가 발생하더라도 쉽고 간편하게 해결할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템은, 상기 USB 수전 기기용 USB 플러그(100)와, 상기 USB 플러그(100)와 유무선 통신에 의해서 데이터 및 명령을 송수신하고, 상기 USB 플러그(100)로 제어 명령 및 신호를 전송하여서 USB 전원공급 기기(300)로부터 공급되는 전원을 USB 수전 기기(400)로의 전원 공급을 제어하기 위한 제어 단말기(200)를 포함하여 구성된다.
상기 제어 단말기(200)는 예컨대, 이동통신 단말기, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, PC(Personal Computer) 등으로 구현될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 단말기(200)에는, 상기 USB 플러그(100)로부터 USB 수전 기기(400)로 공급되는 전원의 스위칭 온오프 제어하고 모니터링하는 플러그 제어부(410)와, 명령 및 설정 정보를 입력하는 입력 설정부(420)와, 상기 입력 설정부(420)에서 입력 설정된 명령 및 정보를 표시하고 플러그의 모니터링 정보를 표시하는 표시부(430)와, 상기 USB 플러그(100)의 제1 통신부(127)와 유선 또는 무선으로 통신하기 위한 제2 통신부(240)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 입력 설정부(420)와 표시부(230)는 예컨대 터치스크린에 의해서 구성될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 입력 설정부(420)에는, 상기 USB 플러그(100)의 스위칭 온오프를 즉각적으로 수행하기 위한 온오프 명령부(221)와, 설정된 시간이 경과 후에는 자동으로 USB 플러그(100)를 스위칭 온 또는 스위칭 오프시켜서 USB 수전 기기(400)의 전원공급을 자동으로 온 또는 오프하기 위한 타이머 시간을 입력하기 위한 타이머 설정부(223)와, 상기 USB 플러그(100)의 스위칭 온과 스위칭 오프 시간대를 설정하여서 USB 수전 기기(400)로의 전원이 공급되는 시간대를 설정하는 온오프 시간 설정부(225)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 온오프 시간 설정부(225)에 있어서, 상기 "스위칭 온과 스위칭 오프 시간대"라 함은, 예컨대 『AM 7 : 00 ~ 8: 00』 와 같이 하나의 시간대는 물론, 예컨대 『AM 7 : 00 ~ 8 : 00, PM 6 : 00 ~ 8 : 00』 등과 같이 복수의 시간 대역도 설정할 수 있다.
상기 온오프 시간 설정부(225)는 USB 수전 기기(400)에 충전 배터리가 구비된 경우에는 이는 USB 수전 기기(400)로의 전류가 충전되는 동작시간을 설정하는 UI가 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 플러그 제어부(410)에는, 상기 온오프 명령부(221)로부터 온오프 명령이 수신되는 경우, 상기 제2 통신부(240)를 통해서 USB 플러그(100)로 온오프 제어신호를 출력하는 전원 온오프 제어 모듈(211)과, 상기 타이머 설정부(223)로부터 타이머 시간이 입력되는 경우, 설정된 타이머 시간이 경과하면 USB 플러그(100)를 스위칭 온시키거나 스위칭 오프시키기 위한 온오프 제어신호를 상기 제2 통신부(240)를 통해서 상기 USB 플러그(100)로 출력하는 타이머 동작 제어 모듈(212)과, 상기 온오프 시간 설정부(225)로부터 온오프 시간대가 입력되는 경우, 설정된 온 시각에 USB 플러그(100)를 스위칭 온하기 위한 온 제어신호를 출력하고, 설정된 오프 시각에 USB 플러그(100)를 스위칭 오프하기 위한 오프 제어신호를 제2 통신부(240)를 통해서 상기 USB 플러그(100)로 출력하는 온오프 시간 동작 제어 모듈(213)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 온오프 시간 동작 제어 모듈(213) 및 온오프 시간 설정부(225)의 구성에 의하면, 동작 시각과 오프 시각을 사용자가 입력하여서 설정할 수 있고, 온 시각에 USB 수전 기기(400)가 동작하고 오프 시각에 USB 수전 기기(400)의 동작이 종료되므로, USB 수전 기기의 동작을 편리하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
온오프 시간 설정부(225)에 의해서 온 동작 시각이 입력 설정되면, 온 동작 시각에 제어 단말기(200)의 온오프 시간 동작 제어 모듈(213)은 유에스비 플러그(100)로 온 명령을 출력하고, 상기 온 명령을 수신한 유에스비 플러그(100)의 제어부(110)는 스위칭부(123)로 스위칭 온 제어신호를 출력하여서 USB 수전 기기(400)로 전류가 공급되도록 한다.
반대로, 온오프 시간 설정부(225)에 의해서 오프 동작 시각이 입력 설정되면, 오프 동작 시각에 제어 단말기(200)의 온오프 시간 동작 제어 모듈(213)은 유에스비 플러그(100)로 오프 명령을 출력하고, 이 오프 명령을 수신한 유에스비 플러그(100)의 제어부(110)는 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하여서 USB 수전 기기(400)로 전류 공급이 차단되도록 한다.
그리고, 상기 타이머 설정부(223)에 의해서 타이머 시간이 입력되면, 설정된 타이머의 시간이 경과하면 타이머 동작 제어 모듈(212)은 USB 플러그의 상태에 따라서, USB 플러그(100)를 스위칭 온시키거나 스위칭 오프시키기 위한 온 명령 또는 오프 명령을 상기 제2 통신부(240)를 통해서 상기 USB 플러그(100)로 출력한다.
특히, USB 수전 기기(400)에 충전 배터리가 구비된 경우, 예컨대 USB 수전 기기(400)가 충전 배터리가 구비된 이동통신 단말기로 구성되는 경우에는, 제어 단말기(200)로부터 온 명령(이는 충전 개시 명령과 동일한 것임)을 수신한 경우, 상기 제어부(110)는 USB 수전 기기(400)로 전류를 공급하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 온 제어신호를 출력하고, 제어 단말기(200)로부터 오프 명령(이는 충전 종료 명령과 동일한 것임)을 수신한 경우 상기 제어부(110)는 수신한 오프 명령에 따라서 USB 수전 기기(400)로 전류 공급을 차단하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 온오프 시간 동작 제어 모듈(213) 및 온오프 시간 설정부(225)의 구성에 의하면, 충전이 시작되는 시각과 충전이 종료되는 시각을 사용자가 입력하여서 설정할 수 있고, 충전 시작 시각에 충전이 개시되어서 충전 종료 시각에 충전이 완료되므로, 충전을 편리하게 수행할 수 있게 되는 것이다.
따라서, 충전이 완료될 때까지 사용자가 충전되는 휴대단말기 옆에서 계속 지켜보아야 하는 불편이 없게 되어서 USB 수전 기기(400)의 충전환경을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
특히, USB 수전 기기(예컨대 이동통신 단말기)를 USB 전원공급 기기에 연결한 상태에서 잠을 자거나 다른 일을 하는 경우에도 충전 종료 시각의 설정에 의해서 충전 종료 시점을 사용자가 설정할 수 있으므로 사용자가 원하는 시각에 충전을 종료시킬 수 있어서, 충전 에너지를 절약할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 플러그 제어부(410)에는, 상기 USB 플러그(100)의 설정 정보, 온오프 동작상태, 전압값 및 전류값을 모니터링하고 이를 표시부(230)에 표시하는 플러그 모니터링 모듈(516)이 더 포함되어서 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 단말기(200)의 플러그 제어부(110)에는, USB 전원공급 기기(300)에서 공급되는 전류의 전류값과 전압값의 변화값(fluctuation valve)이 설정된 제1 임계값을 초과하는 경우, USB 전원공급 기기(300)가 이상 상태라고 판단하여서 이를 표시부(230)에 표시하는 전원공급 기기 모니터링 모듈(215)이 더 포함되어서 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 제어 단말기(200)가 USB 전원공급 기기(300)의 공급 전류값을 모니터링하여서 USB 전원공급 기기(300)의 오동작 및 불량 예방할 수 있는 이점이 있다.
예를 들어서, USB 전원공급 기기(300)가 충전 배터리 또는 보조 배터리로 구성되는 경우, USB 전원공급 기기(300)의 입력 전압과 입력 전류값이 표준 전압값(5 V)과 표준 전류값(1 A)에 대한 설정된 변화값이 제1 임계값(예컨대 표준 전압값과 표준 전류값의 ±10 %)을 초과하는 경우에는, USB 전원공급 기기(300)의 변화값이 이상상태라고 판단하여서, 이를 표시함으로써 USB 전원공급 기기의 오동작 및 불량을 미리 예방할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제어 단말기(200)의 전원공급 기기 모니터링 모듈(215)은, USB 전원공급 기기(300)에서 공급되는 전류의 전류값과 전압값의 변화값(fluctuation valve)이 설정된 제2 임계값(예컨대 표준 전압값과 표준 전류값의 ±15 %)을 초과하는 경우 상기 USB 플러그(100)로 전류 차단 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.
전류 차단 명령을 수신한 제어부(110)는 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하여서 전류 공급을 종료시킨다.
상기 제어 단말기(200)는 이동통신 휴대 단말기인 것을 특징으로 하고, 더욱 바람직하게는 상기 이동통신 휴대 단말기는 예컨대 응용프로그램의 실행이 가능한 스마트폰으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 USB 수전 기기(400)에 충전 배터리가 구비된 경우에는, 상기 제어 단말기(200)의 플러그 제어부(410)에는, USB 수전 기기(400)에 충전되는 전압을 설정할 수 있는 충전량 설정 제어 모듈(216)이 더 포함되어서 구비되고, 상기 제어 단말기(400)의 입력 설정부(420)에는, 상기 USB 수전 기기(400)에 충전되는 충전전압값을 설정하기 위한 충전량 설정부(227)가 더 포함되어서 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 충전량 설정부(227)와 충전량 설정 모듈(216)에 의하면, USB 수전 기기(400)로 충전되는 충전 전하량을 유저가 직접 설정할 수 있는 이점이 있다.
충전량 설정부(227)에 의해서 설정되는 충전설정값은 하한 설정값과 상한 설정값이 있을 수 있다.
상기 충전량 설정 모듈(216)에 의해서 충전량이 설정되면, 이 설정된 충전량 설정값은 상기 유에스비 플러그(100)로 전송되고, 이 충전량 설정값을 수신한 유에스비 플러그(100)의 제어부(110)는 USB 수전 기기(400)에 충전 배터리에 충전된 현재 충전값이 상기 충전량 설정값에 도달하는 경우에는 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하여서 충전이 차단되도록 한다.
따라서, 충전량을 사용자가 설정할 수 있도록 함으로써, 만충전을 원하지 않는 경우, 얼마큼 충전되었는지를 일일이 확인할 필요 없이 충전하고자 하는 설정값만 입력하면 그 입력값 만큼만 충전할 수 있으므로 불필요한 충전을 예방하여 에너지를 절약할 수 있는 이점이 있다.
또한, 현재의 충전 배터리의 전압값이 설정된 하한 설정값(충전값)보다 작은 경우에는 자동으로 스위칭 온하여서 충전을 다시 개시할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 USB 수전 기기(400)는 상기 이동통신 휴대 단말기인 것을 특징으로 한다.
이는 USB 수전 기기(400) 자체가 이동통신 휴대 단말기로 구성되고, 이 이동통신 휴대 단말기가 스마트폰으로 구성되어서, USB 플러그(100)를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 USB 수전 기기 동작 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 단말기(200)의 플러그 제어부(410)에는, 상기 USB 수전 기기(400)에 충전되는 충전전압값을 리드하하는 충전량 모니터링 모듈(218)과, 상기 충전량 모니터링 모듈(218)에서 검출한 USB 수전 기기(400)의 충전되는 전압을 표시부(230)에 표시하는 충전량 표시 제어 모듈(217)이 더 포함되어서 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 현재 충전되고 있는 충전전압을 검출하여서 이를 제어 단말기(200)의 표시부를 통해서 표시할 수 있고, 그 결과 사용자가 즉각적으로 현재 충전되고 있는 충전량을 확인할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
100 : 본 발명의 일 실시예에 의한 유에스비 플러그
110 : 제어부 121 : 입력부
123 : 스위칭부 125 : 출력부
127 : 제1 통신부 131 : 전류감지부
133 : 전압감지부 P2 : 메인 PCB
P1 : 통신 PCB Hs : 케이싱
P2a : 제1 접속단자 P1a : 제2 접속단자
141 : 표시부 143 : 초기화 설정부
200 : 제어 단말기 210 : 플러그 제어부
211 : 전원 온오프 제어 모듈 212 : 타이머 동작 제어 모듈
213 : 온오프 시간 동작 제어 모듈
214 : 플러그 모니터링 모듈 215 : 전원공급 기기 모니터링 모듈
216 : 충전량 설정 제어 모듈 217 : 충전량 표시 제어 모듈
218 : 충전량 모니터링 모듈 220 : 입력 설정부
221 : 온오프 명령부 223 : 타이머 설정부
225 : 온오프 시간 설정부 227 : 충전량 설정부
230 : 표시부 240 : 제2 통신부
300 : USB 전원공급 기기 400 : USB 수전 기기

Claims (4)

  1. USB 포트가 구비되어 있는 USB 전원공급 기기(300)와, USB 포트가 구비되어 있는 USB 수전 기기(400) 사이에 연결되어서 USB 전원공급 기기(300)에서 공급되는 전류를 USB 수전 기기(400)로 전달하기 위한 USB 플러그(100)로서,
    USB 전원공급 기기(300)의 USB 포트에 접속하여서 USB 전원공급 기기(300)로부터 공급되는 전류가 입력되는 입력부(121)와,
    USB 수전 기기(400)의 USB 포트에 연결되어서 USB 전원공급 기기(300)로부터 입력된 전류를 USB 수전 기기(400)로 출력하는 출력부(125)와,
    상기 입력부(121)로부터 입력되는 전류를 출력부(125)로 온오프 스위칭하는 스위칭부(123)와,
    상기 입력부(121)로부터 입력되는 전류를 감지하는 전류감지부(131)와,
    외부로부터 입력되는 제어신호에 의해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 제어부(110)와,
    제어 단말기(200)와 통신을 하기 위한 제1 통신부(127)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 USB 수전 기기용 USB 플러그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제어 단말기(200)로부터 온 명령과 오프 명령을 수신한 경우, 상기 제어부(110)는 수신한 온 명령에 따라서 USB 수전 기기(400)로 전류를 공급하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 온 제어신호를 출력하고,
    제어 단말기(200)로부터 오프 명령을 수신한 경우, 상기 제어부(110)는 수신한 오프 명령에 따라서 USB 수전 기기(400)로 전류 공급을 차단하기 위해서 상기 스위칭부(123)로 스위칭 오프 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 유에스비 플러그.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 중에서 어느 하나의 청구항에 기재된 USB 플러그(100)와,
    상기 USB 플러그(100)와 유무선 통신에 의해서 데이터 및 명령을 송수신하고, 상기 USB 플러그(100)로 제어 명령 및 신호를 전송하여서 USB 수전 기기(400)로의 전원 공급을 제어하기 위한 제어 단말기(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 USB 수전 기기 동작 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 단말기(200)에는,
    상기 USB 플러그(100)로부터 USB 수전 기기(400)로 공급되는 전원의 스위칭 온오프 제어하고 모니터링하는 플러그 제어부(410)와,
    명령 및 설정 정보를 입력하는 입력 설정부(420)와,
    상기 입력 설정부(420)에서 입력 설정된 명령 및 정보를 표시하고 플러그의 모니터링 정보를 표시하는 표시부(430)와,
    상기 USB 플러그(100)의 제1 통신부(127)와 유선 또는 무선으로 통신하기 위한 제2 통신부(240)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 USB 수전 기기 동작 제어 시스템.
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