KR20200086480A - 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치 - Google Patents

무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 휴대단말기 또는 배터리 팩을 충전하는 휴대기기용 무선충전장치의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치에 관한 것으로, 사용자가 상기 무선충전기기의 케이스를 분해하지 않고 자신의 휴대단말기와 호환되는 펌웨어를 사용할 수 있는 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 다종다양한 휴대단말기가 보급됨으로써 개인이 적어도 하나 이상의 단말기를 휴대하는 추세이고 또한 휴대단말기와 충전용 케이블을 직접 접속하지 않고 충전하는 무선충전 방식과 기기가 계속 늘어나고 있다. 그러나, 이러한 종래의 무선충전 장치에 있어 전력을 송신하는 무선충전기기와 전력을 수신하는 디바이스간의 펌웨어 버전이 일치하지 않을 경우 호환성 문제로 인해 원하는 기능을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 사용자의 컴퓨터가 인터넷망 등 네트워크를 통해 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어와 다운로드 S/W 툴이 설치되고, 일측이 상기 사용자의 컴퓨터와 접속되고 타측이 무선충전기기에 접속되는 펌웨어 업그레이드 장치에 의해 상기 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어를 EEPROM에 업그레이드함으로써 사용자가 자신의 휴대단말기와 호환되는 펌웨어를 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치{Firmware upgrading method of wireless charger and device using thereof}
본 발명은 각종 휴대단말기 또는 배터리 팩을 충전하는 휴대기기용 무선충전장치의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자의 컴퓨터가 인터넷망 등 네트워크를 통해 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어와 다운로드 S/W 툴이 설치되고, 일측이 상기 사용자의 컴퓨터와 접속되고 타측이 무선충전기기에 접속되는 펌웨어 업그레이드 장치에 의해 상기 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어를 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)에 업그레이드함으로써 사용자가 상기 무선충전기기의 케이스를 분해하지 않고 자신의 휴대단말기와 호환되는 펌웨어를 사용할 수 있는 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 다종다양한 휴대단말기가 보급됨으로써 개인이 적어도 하나 이상의 단말기를 휴대하는 추세이고 이에 따라 이들 휴대단말기를 충전할 수 있는 충전장치 또한 사용자가 구매하는 기기마다 제공되고 있어 그 수가 급증하고 있다. 특히, 휴대단말기와 충전용 케이블을 직접 접속하지 않고 충전하는 무선충전 방식과 기기가 계속 늘어나고 있으며, 기술의 발전에 따라 충전시간 및 충전효율을 개선한 기기들이 출시되고 있다.
한편, 펌웨어(firmware)는 하드웨어를 제어하는 가장 기본적인 프로그램으로써 하드웨어 내부의 제어 부분에 저장공간을 만들어 그곳에 논리 회로의 기능을 보강하거나 대신할 수 있는 프로그램을 넣을 수 있게 한 것이다. 따라서, 같은 종류의 하드웨어라고 해도 내부의 펌웨어가 달라지면 기능이나 성능, 혹은 사용하는 소프트웨어의 종류가 달라질 수 있다. 펌웨어는 프로그램의 형태를 갖추고 있으므로 기능적으로는 소프트웨어에 가깝지만, 하드웨어 내부에 위치하며 사용자가 쉽게 그 내용을 바꿀 수 없으므로 하드웨어적인 특성도 함께 가지고 있다. 이와같은 펌웨어는 제조사 측에서 성능 및 기능이 향상되었거나 오류가 수정된 새로운 버전을 제공해 주고 있으므로 펌웨어 업그레이드(또는 업데이트)를 통해서 기기의 성능 향상이 가능하다.
그러나, 이러한 종래의 무선충전 장치에 있어 전력을 송신하는 무선충전기기(TX)와 전력을 수신하는 디바이스(RX)간의 펌웨어 버전이 일치하지 않을 경우 호환성 문제로 인해 원하는 기능을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다. 즉, 기존의 무선충전기기를 구매하여 사용하는 사용자가 새로 출시된 고속 무선충전 기능을 가진 휴대단말기를 구매하여 사용할 경우 펌웨어 업그레이드를 하지 않으면 고속 무선충전 기능을 사용하지 못하고 저속 충전 기능만을 사용할 수밖에 없다.
또한, 무선충전기기를 판매하는 판매자의 경우 기존의 무선충전기기 제품과 고속 무선충전을 지원하는 신규 휴대단말기가 호환성 문제로 고속 무선충전 기능을 지원하지 못하게 되면 기존 제품에 대해 판매에 제약을 받거나 제품을 분해하는 등 시간과 비용에 있어 손실이 발생할 수 있으며, 사용자의 경우에도 신규 휴대단말기와 호환되는 무선충전기기를 새로 구매하거나 공급자의 서비스센터를 방문하여 A/S를 받아야 하는 불편함이 있다.
도 1은 이와같은 종래의 무선충전 장치의 사용 상태를 나타내는 것으로서, 가정이나 사무실 등의 전원 콘센트에 접속되는 충전장치(110)와 무선충전기기(130)를 충전용 케이블(120)에 의해 연결하고 상기 무선충전기기에 의해 휴대단말기(140)가 충전된다. 이때 상기 충전용 케이블은 일반적으로 유에스비 타입-C(Universal Serial Bus Type C)가 사용되고, VBUS, D+, D-, GND의 4선으로 구성되어 있으며 사용자가 무선충전을 시도하면 상기 충전장치와 휴대단말기간에 D+, D-의 데이터 통신을 통해 일반 충전 또는 고속 충전이 이루어진다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 사용자의 컴퓨터가 인터넷망 등 네트워크를 통해 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어와 다운로드 S/W 툴이 설치되고, 일측이 상기 사용자의 컴퓨터와 접속되고 타측이 유에스비 타입-C 케이블에 의해 무선충전기기에 접속되어 상기 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어를 업그레이드함으로써 사용자가 상기 무선충전기기의 케이스를 분해하지 않고 자신의 휴대단말기와 호환되는 펌웨어를 사용할 수 있도록 하는 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법은, 사용자의 컴퓨터가 네트워크를 통해 신규 펌웨어와 다운로드 S/W 툴을 받아 프로그램을 실행하고, 신규 펌웨어를 로딩하는 단계(S310);와 상기 컴퓨터와 펌웨어 업그레이드 장치를 접속하고, 상기 펌웨어 업그레이드 장치와 무선충전기기를 연결하는 단계(S320);와 무선충전 IC가 정해진 프로세스에 따라 부팅을 하고, 접속된 케이블의 종류를 확인한 후 일반 충전 모드 또는 펌웨어 업그레이드 모드 판단하는 단계(S330); 및 I2C 통신을 이용하여 최신 버전의 펌웨어를 무선충전기기의 EEPROM에 기록하는 단계(S340);를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치(200)는, 일측이 사용자의 컴퓨터(210)와 접속되고 타측이 무선충전기기(230)에 접속되어 상기 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어를 상기 무선충전기기에 내장된 EEPROM에 업그레이드하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 펌웨어 업그레이드 장치와 무선충전기기는 제1케이블(220), 펌웨어 업그레이드 장치와 컴퓨터는 제2케이블(250)에 의해 각각 접속된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법은 사용자의 컴퓨터가 인터넷망 등 네트워크를 통해 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어와 다운로드 S/W 툴이 설치되고, 일측이 상기 사용자의 컴퓨터와 접속되고 타측이 유에스비 타입-C 케이블을 통해 무선충전기기에 접속되는 펌웨어 업그레이드 장치에 의해 상기 무선충전기기의 최신 버전 펌웨어를 업그레이드할 수 있도록 함으로써 사용자가 자신의 휴대단말기와 호환되는 펌웨어를 사용할 수 있으므로 사용자의 편의성이 증가하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치는 사용자의 컴퓨터와 무선충전기기 사이를 유에스비 타입-C 케이블로 접속하여 상기 무선충전기기의 최신 버전 펌웨어를 업그레이드할 수 있도록 함으로써 사용자가 자신의 휴대단말기와 호환되는 펌웨어를 사용할 수 있으므로 사용자의 편의성이 증가하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선충전 장치의 사용 상태를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법의 접속 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법의 동작을 나타내는 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치의 내부 구성을 나타내는 블럭도.
이하 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법의 접속 상태를 나타내는 도면으로서, 사용자의 컴퓨터(210)가 인터넷망 등 네트워크를 통해 무선충전기기 제조 업체인 공급자 서버(240)로부터 최신 버전 펌웨어와 다운로드 S/W 툴이 설치되고, 펌웨어 업그레이드 장치(200)는 그 일측이 제2케이블(250)에 의해 상기 사용자의 컴퓨터와 접속되고 타측은 제1케이블(220)이 접속되며, 상기 제1케이블은 무선충전기기(230)에 접속되도록 구성된다.
한편, 상기 무선충전기기에 접속되는 제1케이블은 유에스비 타입-C로써, 이 유에스비 타입-C는 유에스비 기기나 케이블을 위한 단자 혹은 소켓의 물리적 규격으로 데이터와 전력의 전송을 허용하는 24핀 유에스비 단자 시스템이다. 기존의 유에스비 타입-A에 비해 크기가 작으며, 앞뒤의 구분이 없어 연결이 쉽다. 데이터 전송 능력은 10Gbps, 전력 송신 능력은 최대 100W이며, USB 변환 단자가 활성화되어 기존의 USB 3.0이나 2.0 제품 및 다양한 디지털 장비들과 호환 연결이 가능하다.
이때, 상기 컴퓨터에는 무선충전기기의 MCU 펌웨어가 다운로드되어 있으며 사용자의 MCU 다운로드 S/W 툴 조작에 의해 펌웨어 업그레이드 장치(200)의 동작이 제어 및 모니터링되며, 상기 컴퓨터에서 USB 통신으로 전달되는 MCU 펌웨어 데이터를 무선충전기기의 MCU에 I2C 통신으로 업그레이드하게 된다. 또한, 상기 펌웨어 업그레이드 장치와 무선충전기를 접속하는 제1케이블(220)은 CC1, CC2 핀을 동시에 사용할 수 있게 하며, 이들 CC1, CC2 핀을 이용하여 펌웨어 업그레이드 장치와 MCU간 I2C 통신을 할 수 있도록 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 3을 참고하면, 사용자는 네트워크를 통해 자신의 컴퓨터(210)에 무선충전기기 공급자의 서버로부터 신규 펌웨어와 함께 이 펌웨어를 다운로드할 수 있는 S/W 툴을 받아 프로그램을 실행하며, 이와같이 프로그램을 실행한 후 공급자의 서버로부터 받은 신규 MCU 펌웨어를 로딩(①)하는 단계 S310이 실행된다.
이어, 상기 컴퓨터의 USB 단자와 펌웨어 업그레이드 장치(200)를 제2케이블(250)로 접속하고(②, ③), 유에스비 타입-C의 제1케이블(220)로 상기 펌웨어 업그레이드 장치에 무선충전기기(230)를 연결(④)하는 단계 S320이 수행되는데, 이와같은 펌웨어 업그레이드 장치와 제1케이블은 사용자 컴퓨터의 USB 통신라인을 무선충전기기와 통신할 수 있도록 데이터를 변환해 주는 기능을 하는 것으로서, 통상의 유에스비 타입-C 케이블에 CC1, CC2 핀을 동시에 사용할 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 상기 무선충전기기에 내장된 무선충전 IC는 상기 USB 콘넥터로부터 전원을 공급받아 정해진 부팅(Booting) 프로세스에 따라 부팅을 하게 되며, 부팅이 완료되면 접속된 케이블의 종류를 확인하여 일반 충전 모드 또는 펌웨어 업그레이드 모드를 판단(⑥)하는 단계 S330이 수행된다.
이때, 접속된 케이블이 데이터 통신용일 경우 펌웨어 업그레이드 모드로써 I2C 통신을 이용하여 최신 버전의 펌웨어를 EEPROM에 기록(⑧)하는 단계 S340이 수행되는데, 상기 무선충전기기 내부의 USB 콘넥터는 펌웨어 업그레이드 기능을 사용할 때는 CC1, CC2의 I2C 인터페이스를 사용한다(⑤). 여기서, I2C(Inter integrated circuit)는 필립스에 의해 개발된 통신규격으로 속도면에서는 느리지만 두가닥의 선만 이용하여 간단한 구성과 많은 수의 장치를 연결할 수 있는 장점이 있어 vcc와 gnd를 포함한 4개의 핀만으로 I2C 통신을 할 수 있게 된다.
한편, 상기 단계 S330에서 접속된 케이블이 일반 충전용일 경우 일반 충전 모드로써 USB 통신을 이용하여 데이터 및 전력 송수신을 거친 다음 무선충전을 시작(⑦)하는데, 이와같은 일반 충전 모드에서 상기 무선충전기기 내부의 USB 콘넥터는 일반 충전 사용시 D+, D-의 USB 인터페이스를 사용한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도로서, 각 단자의 기능은 다음과 같다. 먼저, USB_DM과 USB_DP는 각각 USB 데이터 플러스(+)와 마이너스(-) 단자이며, LDO(Low Drop Out)는 낮은 입출력 전위차에서도 동작하는 레귤레이터로서 입력(Vin)이 흔들리더라도 피드백을 통해 일정한(안정된) 전압을 출력(Vout)한다.
다음으로, I2C_SCL과 I2C_SDA는 각각 I2C 통신을 하기 위한 것이며, 이 I2C 통신은 SPI 통신과 같이 동기식 통신 방법으로 여러 개의 마스터와 슬레이브 장치를 가지고 통신하되 이들 I2C_SCL과 I2C_SDA라는 2개의 라인만을 사용함으로써 TWI(Two Wire Interface)라고도 한다. 이때, I2C_SCL 라인은 클럭 신호를 생성하여 전달하는 기능을 하며, I2C_SDA 라인은 데이터를 전달한다.
또한, 무선충전 IC 내부의 EEPROM 블럭 구조의 경우, EEPROM은 Code Memory로 사용되어 I2C 통신에 의해 기록(⑨)되며, 그 동작은 “soft program → Page Erase → Page Buffer Reset → Page Buffer Load → Page Program”과 같은 순서로 이루어진다. 이때 EEPROM의 48KByte 영역 중 20KByte는 Qi 인증 관련 Binary Area로서 수정이 불가능한 영역이며, 4KByte는 Parameter Tuning Area로서 무선충전기기의 OCP, OVP 및 Over-Temp 등의 안정성 관련 Level 설정 영역이고, 나머지 24KByte는 신규 펌웨어 업그레이드시마다 저장되는 영역으로서 무선충전 기능을 가진 신규 휴대단말기를 사용하게 될 경우 호환성 이슈 또는 새로운 기능 등을 추가하기 위한 영역이다. 따라서, EEPROM 내부에서 Qi 인증 영역과 신규 펌웨어 추가 영역이 서로 다른 블럭으로 구성되어 있으므로 펌웨어 업그레이드가 수시로 이루어지더라도 Qi 인증 영역의 Binary는 영향을 받지 않는다.
본 발명은 최근 점차 증가하고 있는 다종다양한 휴대단말기를 무선으로 충전하는 무선충전기기에 있어서, 상기 무선충전기기와 접속하여 최신 버전의 펌웨어를 업그레이드할 수 있도록 한 것이므로, 향후 다양한 휴대단말기의 무선충전기기에 광범위하게 적용이 가능하여 산업상 이용 가능성은 매우 높다.
110. 충전장치 120. 충전용 케이블
130, 230. 무선충전기기 140. 휴대단말기
200. 펌웨어 업그레이드 장치 210. 컴퓨터
220. 제1케이블 240. 공급자 서버
250. 제2케이블

Claims (4)

  1. 사용자의 컴퓨터가 네트워크를 통해 신규 펌웨어와 다운로드 S/W 툴을 받아 프로그램을 실행하고, 신규 펌웨어를 로딩하는 단계(S310);와
    상기 컴퓨터와 펌웨어 업그레이드 장치를 접속하고, 상기 펌웨어 업그레이드 장치와 무선충전기기를 연결하는 단계(S320);와
    무선충전 IC가 정해진 프로세스에 따라 부팅을 하고, 접속된 케이블의 종류를 확인한 후 일반 충전 모드 또는 펌웨어 업그레이드 모드 판단하는 단계(S330); 및
    I2C 통신을 이용하여 최신 버전의 펌웨어를 무선충전기기의 EEPROM에 기록하는 단계(S340);를 포함하는 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 방법
  2. 휴대단말기를 충전하는 무선충전기기와 접속되는 장치에 있어서,
    일측이 제2케이블에 의해 사용자의 컴퓨터와 접속되고 타측이 제1케이블에 의해 무선충전기기에 접속되어, 상기 무선충전기기 제조 업체의 최신 버전 펌웨어를 상기 무선충전기기에 내장된 EEPROM에 업그레이드하는 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1케이블은 유에스비 타입-C 케이블인 것을 특징으로 하는 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전용 케이블은 VBUS, CC1, CC2, GND 핀에 의해 I2C 인터페이스를 사용하는 것을 특징으로 하는 무선충전기기의 펌웨어 업그레이드 장치.















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