KR20220023603A - 충전기와 통신하는 휴대용 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

충전기와 통신하는 휴대용 장치 및 그것의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

휴대용 장치는, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 외부 충전기와 전력선 통신을 수행하는 모뎀, 및 충전기로부터 제공되는 제1 전력으로부터, 배터리를 충전하고 전기 부하에 전력을 공급하는 충전 회로를 포함할 수 있고, 충전 회로는, 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 전기 부하에 제1 전력의 공급을 차단하고 배터리로부터 제2 전력을 공급할 수 있다.

Description

충전기와 통신하는 휴대용 장치 및 그것의 동작 방법{PORTABLE DEVICE COMMUNICATING WITH CHARGER AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시의 기술적 사상은 배터리를 포함하는 휴대용 장치에 관한 것으로서, 자세하게는 충전기와 통신하는 휴대용 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
배터리를 포함하는 휴대용 장치가 광범위하게 사용되고 있다. 휴대용 장치는 배터리 소진시 배터리를 교체하는 구조를 가질 수도 있고, 재충전가능한(rechargeable) 배터리를 포함할 수도 있다. 휴대용 장치에 포함된 재충전가능한 배터리는 휴대용 장치에 연결된 충전기로부터 제공되는 전력으로부터 충전될 수 있다. 이와 같은 재충전가능한 배터리를 포함하는 휴대용 장치는 고속 충전, 배터리 보호, 과열 방지, 고효율 충전 등의 목적으로 충전기와 통신할 수 있고, 이에 따라 휴대용 장치 및 충전기 사이 효율적이고 온전한 통신이 요구될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상은, 충전기와 효율적이고 온전하게 통신하는 제공하는 휴대용 장치 및 그것의 동작 방법을 제공한다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 휴대용 장치는, 외부 충전기와 전력선 통신을 수행하는 모뎀, 및 충전기로부터 제공되는 제1 전력으로부터, 배터리를 충전하고 전기 부하에 전력을 공급하는 충전 회로를 포함할 수 있고, 충전 회로는, 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 전기 부하에 제1 전력의 공급을 차단하고 배터리로부터 제2 전력을 공급할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 휴대용 장치는, 외부 충전기와 접촉하는 제1 단자 및 제2 단자, 제1 단자 및/또는 제2 단자를 통해서 충전기와 전력선 통신을 수행하는 모뎀, 및 제1 단자, 제2 단자, 배터리 및 전기 부하에 연결된 충전 회로를 포함할 수 있고, 충전 회로는, 제1 단자 및 전기 부하 사이에 연결된 제1 스위치, 전기 부하 및 배터리 사이에 연결된 제2 스위치; 및 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 제1 스위치를 턴-오프하고 제2 스위치를 턴-온하는 스위치 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라 외부 충전기와 전력선 통신을 수행하는 휴대용 장치의 동작 방법은, 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 전기 부하에 충전기로부터 제공되는 제1 전력의 공급을 차단하고, 배터리로부터 제2 전력을 공급하는 단계, 및 제1 구간 종료시, 제1 전력으로부터 배터리를 충전하고 전기 부하에 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 휴대용 장치 및 충전기 사이 통신은 노이즈로부터 해방될 수 있고, 이에 따라 효율적이고 온전하게 수행될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 휴대용 장치 및 충전기 사이 효율적이고 온전한 통신에 기인하여, 휴대용 장치의 고속 충전, 배터리 보호, 과열 방지, 고효율 충전 등이 용이하게 달성될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 효율적이고 온전한 전력선 통신이 가능할 수 있고, 이에 따라 휴대용 장치 및/또는 충전기는 단순한 구조를 가질 수 있고, 단순하게 상호 연결될 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 패킷의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치에서 발생하는 노이즈의 예시를 낸다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치의 동작의 예시를 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치에서 수행되는 전력선 통신의 예시를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치의 동작의 예시를 나타내는 타이밍도이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치에서 발생하는 노이즈의 예시를 나타낸다.
도 12a 및 도 12b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 휴대용 장치의 동작의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 휴대용 장치의 동작 방법의 예시들을 나타내는 순서도들이다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 휴대용 장치의 동작 방법의 예시들을 나타내는 순서도들이다.
도 16은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 18은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 19는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 20은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치(100)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 1의 블록도는 휴대용 장치(100)와 함께, 휴대용 장치(100)와 연결된 충전기(200), 충전기(200)와 연결된 파워 소스(300)를 나타낸다.
충전기(또는 충전 장치)(200)는 파워 소스(300)로부터 제공되는 전력에 기초하여 휴대용 장치(100)에 전력을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파워 소스(300)는 AC 전압을 제공할 수 있고, 충전기(200)는 AC 전압으로부터 생성된 DC 전압을 휴대용 장치(100)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파워 소스(300)는 AC 전압으로부터 생성된 제1 DC 전압을 충전기(200)에 제공할 수 있고, 충전기(200)는 제1 DC 전압으로부터 생성된 제2 DC 전압을 휴대용 장치(100)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 17을 참조하여 전술된 바와 같이, 충전기(200) 역시 휴대 가능한 장치로서, 재충전가능한 배터리를 포함할 수 있고, 충전기(200)의 재충전가능한 배터리는 파워 소스(300)로부터 제공되는 전력으로부터 충전될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 충전기(200)는 모뎀(220), PMIC(power management integrated circuit)(240) 및 프로세서를 포함할 수 있고, 휴대용 장치(100)의 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)와 각각 연결되는 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)를 포함할 수 있다. 충전기(200)의 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)는, 케이블을 통해서 휴대용 장치(100)의 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)와 각각 전기적으로 연결될 수도 있고, 휴대용 장치(100)의 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)에 각각 직접적으로 접촉할 수도 있다. 본 명세서에서, 충전기(200)의 제1 단자(T21) 및 휴대용 장치(100)의 제1 단자(T11)는, 충전기(200)의 제2 단자(T22) 및 휴대용 장치(100)의 제2 단자(T12) 보다 높은 전위를 가지는 것으로 가정된다.
모뎀(220)은 충전기(200)의 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)에 연결될 수 있고, 제1 단자(T21) 및/또는 제2 단자(T22)를 통해서 휴대용 장치(100)와 전력선 통신(power line communication; PLC)을 수행할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(220)은 프로세서(260)로부터 제공된 데이터를 인코딩(encoding) 및 변조(modulation)함으로써 생성된 패킷을 휴대용 장치(100)에 송신할 수 있고, 휴대용 장치(100)로부터 수신된 패킷을 디코딩(decoding) 및 복조(demodulation)함으로써 생성된 데이터를 프로세서(260)에 제공할 수 있다.
PMIC(240)는 파워 소스(300)로부터 제공되는 전력으로부터 휴대용 장치(100)에 공급되는 전력을 생성할 수 있다. 예를 들면, PMIC(240)는 DC 전압을 생성하기 위한 적어도 하나의 전압 레귤레이터, 전류 및/또는 전압을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서, 전압 및/또는 전류를 선택적으로 차단하기 위한 적어도 하나의 파워 스위치, 캐패시터 및/또는 다이오드와 같은 적어도 하나의 수동(passive) 소자를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 충전기(200)가 파워 소스(300)로부터 AC 전압을 수신하는 경우, PMIC(240)는 AC 전압으로부터 DC 전압을 생성하기 위한 컨버터를 포함할 수도 있다. 본 명세서에서, PMIC(240)에 의해서 충전기(200)가 휴대용 장치(100)에 제공하는 전력은 제1 전력으로 지칭될 수 있다.
프로세서(260)는 모뎀(220)을 통해서 휴대용 장치(100)와 통신할 수 있고, PMIC(240)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(260)는, 모뎀(220)을 통해서 휴대용 장치(100)로부터 수신된 데이터에 기초하여 휴대용 장치(100)의 정보, 상태 등을 식별할 수도 있고, 충전기(200)의 정보, 상태 등을 포함하는 데이터를 모뎀(220)을 통해서 휴대용 장치(100)에 송신할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(260)는 휴대용 장치(100)의 정보 및/또는 상태에 기초하여, PMIC(240)를 제어할 수 있고, 이에 따라 휴대용 장치(100)에 제공되는 제1 전력이 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(260)는 스테이트 머신(state machine)을 포함하는 로직 회로를 포함할 수도 있고, 일련의 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 코어를 포함할 수도 있다.
휴대용 장치(100)는 배터리(180)를 포함할 수 있고, 배터리(180)로부터 제공되는 전력에 기초하여 독립적으로 동작 가능한 임의의 장치일 수 있다. 예를 들면, 휴대용 장치(100)는, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 모바일 폰과 같은 컴퓨팅 장치, 무선 키보드, 무선 마우스, 무선 스피커와 같은 입출력 장치, 스마트 글래스, 스마트 워치, 스마트 밴드, 무선 이어폰과 같은 웨어러블 장치, 및 전기 자동차, 전기 자전거, 전동 킥보드와 같은 운송 장치를 포함할 수 있다. 휴대용 장치(100)에 포함된 배터리(180)는 재충전가능(rechargeable) 배터리일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치(100)는 충전기(200)에 연결될 수 있고, 충전기(200)로부터 제공되는 전력, 즉 제1 전력으로부터 배터리(180)를 충전할 수 있다. 본 명세서에서, 재충전가능한 배터리는 단순하게 배터리로서 지칭될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치(100)는 배터리(180)뿐만 아니라, 모뎀(120), 충전 회로(140) 및 전기 부하(electrical load)(160)를 포함할 수 있고, 충전기(200)의 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)와 각각 연결되는 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)를 포함할 수 있다.
모뎀(120)은 휴대용 장치(100)의 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)에 연결될 수 있고, 제1 단자(T11) 및/또는 제2 단자(T12)를 통해서 충전기(200), 즉 충전기(200)의 모뎀(220)과 전력선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120)은 전기 부하(160)의 프로세서(164)로부터 제공된 데이터를 인코딩 및 변조함으로써 생성된 패킷을 충전기(200)에 송신할 수 있고, 충전기(200)로부터 수신된 패킷을 디코딩 및 복조함으로써 생성된 데이터를 프로세서(164)에 제공할 수 있다. 모뎀(120)의 예시가 도 2를 참조하여 후술될 것이다.
충전 회로(140)는 충전기(200)로부터 제공되는 제1 전력으로부터 배터리(180)를 충전할 수 있고, 전기 부하(160)에 전력을 제공할 수 있다. 또한, 충전 회로(140)는 배터리(180)로부터 제공되는 전력을 전기 부하(160)에 제공할 수도 있다. 본 명세서에서, 배터리(180)가 전기 부하(160)에 제공하는 전력은 제2 전력으로 지칭될 수 있다. 예를 들면, 충전 회로(140)는 제1 전력의 적어도 일부를 배터리(180)에 공급함으로써 배터리(180)를 충전할 수 있고, 배터리(180)의 충전이 완료된 경우 배터리(180)에 제1 전력의 공급을 차단할 수 있다. 또한, 충전 회로(140)는 휴대용 장치(100)가 충전기(200)와 연결해제(disconnection)되는 경우, 제2 전력을 전기 부하(160)에 제공할 수 있고, 배터리(180)가 과방전된(overdischarged) 경우 전기 부하(160)에 제2 전력의 공급을 차단할 수 있다. 충전 회로(140)의 예시들이 도 5 등을 참조하여 후술될 것이다.
전기 부하(160)는 충전 회로(140)로부터 공급되는 전력에 기초하여, 휴대용 장치(100)가 제공하는 기능을 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 부하(160)는 송수신기(162), 프로세서(164) 및 메모리(166)를 포함할 수 있고, 송수신기(162), 프로세서(164) 및 메모리(166)는 충전 회로(140)로부터 제공되는 전력, 즉 제1 전력 및/또는 제2 전력의 적어도 일부에 기초하여 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모뎀(120) 역시 충전 회로(140)로부터 공급된 전력에 기초하여 동작할 수 있고, 전기 부하로서 지칭될 수 있다. 본 명세서에서, 전기 부하는 부하 또는 부하 회로로서 지칭될 수도 있다.
송수신기(162)는 안테나에 연결될 수 있고, 호스트 장치(예컨대, 도 17의 40) 및/또는 다른 휴대용 장치와 무선 통신할 수 있다. 예를 들면, 송수신기(162)는, 3GPP(3rd generation partnership project)의 LTE(long term evolution) 및 5G NR(5th generation new radio) 등과 같이 이동통신(mobile telecommunication)을 수행할 수도 있고, Bluetooth, Li-Fi, Wireless USB, Zigbee 등과 같은 무선 PAN(personal area network)에 기초한 통신을 수행할 수도 있고, Wi-Fi 등과 같은 무선 LAN(local area network)에 기초한 통신을 수행할 수도 있고, NFC(near field communication)를 수행할 수도 있다. 송수신기(162)는 상대적으로 높은 전력을 소비할 수 있고, 특히 안테나를 통해서 신호를 송신하는 동안 높은 전력을 소비할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 장치(100)가 충전기(200)와 연결된 상태에서, 송수신기(162)에 의해서 무선 통신이 수행되는 동안, 제1 단자(T11)에 연결된 제1 노드에서 제1 단자(T11)로부터 충전 회로(140)로부터 흐르는 전류 IN1는 상승할 수 있다. 본 명세서에서, 휴대용 장치(100)는 전기 부하(160)로서 무선 통신을 위한 송수신기(162)를 포함하는 것으로 가정되나, 휴대용 장치(100)가 제공하는 기능을 위한 동작을 수행하는 임의의 전기 부하가 휴대용 장치(100)에 포함될 수 있는 점이 유의된다.
프로세서(164)는 모뎀(120)을 통해서 충전기(200)와 통신할 수 있고, 휴대용 장치(100)의 다른 구성요소들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(164)는, 모뎀(120)을 통해서 충전기(200)로부터 수신된 데이터에 기초하여 충전기(200)의 정보, 상태 등을 식별할 수도 있고, 휴대용 장치(100)의 정보, 상태 등을 포함하는 데이터를 모뎀(1200을 통해서 충전기(200)에 제공할 수도 있다. 또한, 프로세서(164)는 송수신기(162)를 통해서 다른 장치에 데이터를 송신할 수도 있고, 다른 장치가 송신한 데이터를 송수신기(162)를 통해서 수신할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(164)는 스테이트 머신을 포함하는 로직 회로를 포함할 수도 있고, 일련의 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 코어를 포함할 수도 있다.
메모리(166)는 프로세서(164)에 의해서 실행되는 명령어들(또는 소프트웨어)을 저장할 수도 있고, 모뎀(120)을 통해서 송수신되는 데이터를 저장할 수도 있고, 송수신기(162)를 통해서 송신되거나 수신되는 데이터를 저장할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 메모리(166)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 휘발성(volatile) 메모리 장치를 포함할 수도 있고, 플래시 메모리, RRAM(resistive random access memory) 등과 같은 비휘발성(non-volatile) 메모리 장치를 포함할 수도 있다.
도 4 및 도 11을 참조하여 후술되는 바와 같이, 다양한 원인들에 기인하여 노이즈가 발생할 수 있고, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200) 사이 전력선 통신은 노이즈로부터 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 휴대용 장치(100)의 모뎀(120) 및/또는 충전기(200)의 모뎀(220)은, 노이즈를 상대방이 송신한 신호로 오인할 수도 있고, 자신이 상대방에 송신하는 신호가 노이즈에 의해서 왜곡될 수도 있다. 도면들을 참조하여 후술되는 바와 같이, 휴대용 장치(100)는, 충전기(200)와의 통신을 노이즈로부터 해방시킬 수 있고, 이에 따라 휴대용 장치(100) 및 충전기(200) 사이 통신이 효율적이고 온전하게 수행될 수 있다. 또한, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200) 사이 효율적이고 온전한 통신에 기인하여, 휴대용 장치(100)의 바람직한 기능들, 예컨대 고속 충전, 배터리 보호, 과열 방지, 고효율 충전 등이 용이하게 달성될 수 있다. 또한, 효율적이고 온전한 전력선 통신에 기인하여, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200)는 단순하게 상호 연결될 수 있고, 휴대용 장치(100) 및/또는 충전기(200)는 단순한 구조를 가질 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치(100')를 나타내는 블록도이다. 도 1의 휴대용 장치(100)와 유사하게, 도 2의 휴대용 장치(100')는 모뎀(120')을 포함할 수 있고, 전기 부하로서 송수신기(162'), 프로세서(164'), 메모리(166') 및 버스(168')를 포함할 수 있다. 모뎀(120'), 송수신기(162'), 프로세서(164') 및 메모리(166')는 버스(168')를 통해서 상호 통신할 수 있다. 이하에서, 도 2에 대한 설명 중 도 1에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
모뎀(120')은 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)에 연결될 수 있다. 또한, 모뎀(120')은 버스(168')에 연결될 수 있고, 버스(168')를 통해서 제공되는 데이터로부터 패킷을 생성하여 제1 단자(T11) 및/또는 제2 단자(T12)를 통해서 송신하거나, 제1 단자(T11) 및/또는 제2 단자(T12)를 통해서 수신된 패킷으로부터 데이터를 생성하여 버스(168')에 송신할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 모뎀(120')은 아날로그 전단 회로(AFE), 인코더(122), 변조기(124), 복조기(126) 및 디코더(128)를 포함할 수 있고, 인코더(122), 변조기(124), 복조기(126) 및 디코더(128)는 디지털 회로(DIG)로서 총괄적으로 지칭될 수 있다.
인코더(122)는 프로세서(164') 또는 메모리(166')로부터 버스를 통해서 데이터를 수신할 수 있다. 인코더(122)는 충전기(200)와 공유된 포맷에 따라 데이터를 인코딩할 수 있고, 인코딩된 데이터를 변조기(124)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 인코더(122)는 데이터뿐만 아니라 헤더를 더 인코딩할 수도 있다. 변조기(124)는 인코딩된 데이터를 충전기(200)와 공유된 변조 방식에 따라 변조할 수 있고, 변조된 신호를 아날로그 전단 회로(AFE)에 제공할 수 있다. 아날로그 전단 회로(AFE)는 변조된 신호에 기초하여 제1 단자(T11) 및/또는 제2 단자(T12)에 신호를 출력할 수 있다. 예를 들면, 아날로그 전단 회로(AFE)는 전류 변조에 기초하여 신호를 출력할 수 있다.
아날로그 전단 회로(AFE)는 제1 단자(T11) 및/또는 제2 단자(T12)를 통해서 수신되는, 변조된 신호를 복조기(126)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 아날로그 전단 회로(AFE)는 전압 변조에 기초하여 수신된 신호를 복조기(126)에 제공할 수 있다. 복조기(126)는 변조된 신호를 충전기(200)와 공유된 변조 방식에 따라 복조할 수 있고, 복조된 신호를 디코더(128)에 제공할 수 있다. 디코더(128)는 복조된 신호를 충전기(200)와 공유된 포맷에 따라 디코딩할 수 있고, 디코딩된 데이터를 버스(168')를 통해서 프로세서(164') 또는 메모리(166')에 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디코더(128)는 데이터뿐만 아니라 헤더를 더 디코딩할 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 디코더(128)는 수신시 발생한 오류 정보를 더 출력할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 패킷의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다. 구체적으로, 도 3a 및 도 3b의 타이밍도들은, 도 1의 휴대용 장치(100) 및 충전기(200) 사이 전력선 통신에서 송신 또는 수신의 단위를 지칭하는 하나의 패킷에 대응하는 제1 노드(N1)의 전압 VN1을 시간의 흐름에 따라 나타낸다. 이하에서, 도 3a 및 도 3b는 도 1을 참조하여 설명될 것이며, 휴대용 장치(100)의 모뎀(120)이 패킷을 전송하는 것으로 가정된다. 도 3a 및 도 3b에 대한 설명 중 상호 중복되는 내용은 생략될 것이다.
도 3a를 참조하면, 일부 실시예들에서, 패킷은 프리앰블, 헤더 및 데이터를 순차적으로 포함할 수 있다. 프리앰블은 일련의 펄스들을 포함할 수 있고, 수신측은 프리앰블에 포함된 펄스들에 기초하여 송신에 사용된 주파수, 듀티(duty) 등을 검출할 수 있다. 예를 들면, 프리앰블은, 후속하는 헤더 및 데이터에서 사용되고 최소 펄스 폭을 가지는, 펄스들을 포함할 수 있다. 헤더는 후속하는 데이터의 속성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 헤더는 데이터가 나타내는 값이 버전 정보임을 나타낼 수도 있고, 배터리(180)의 측정된 현재 전압임을 나타낼 수도 있다. 일부 실시예들에서, 헤더는 스타트(start) 비트 및/또는 패리티(parity) 비트를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 데이터는 패리티 비트 및/또는 스탑(stop) 비트를 포함할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 일부 실시예들에서, 패킷은 프리앰블, 헤더 및 데이터를 순차적으로 포함할 수 있고, 데이터는 메시지 및 체크섬(checksum)을 순차적으로 포함할 수 있다. 체크섬은 수신측에서 데이터의 무결성을 검사하는데 사용될 수 있고, 일부 실시예들에서 데이터의 패리티 비트 및 스탑 비트 사이에 있을 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 패킷의 예시들일 뿐이며, 전력선 통신의 패킷이 도 3a 및 도 3b에 도시된 예시들에 제한되지 아니하는 점은 이해될 것이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치에서 발생하는 노이즈의 예시를 낸다. 구체적으로, 도 4는 도 1의 제1 노드(N1)의 전압 VN1 및 전류 IN1의 파형들의 예시를 나타낸다. 이하에서, 도 4는 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
도 4의 상부를 참조하면, 송수신기(162)는 주기적으로 호스트 장치 및/또는 다른 휴대용 장치와 통신할 수 있다. 예를 들면, 휴대용 장치(100)는 호스트 장치 및/또는 다른 휴대용 장치와 연결 상태가 유지되는지를 체크하기 위하여, 호스트 장치 및/또는 다른 휴대용 장치와의 동기화(synchronization)를 유지하기 위하여, 그리고/또는 주변의 호스트 장치 및/또는 다른 휴대용 장치를 탐색하기 위하여, 주기적으로 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 무선 통신에 상대적으로 많은 전력이 소비될 수 있고, 이에 따라 도 4의 상부에 도시된 바와 같이, 무선 통신이 수행되는 주기 TPING 마다 제1 노드(N1)의 전압 VN1은 감소할 수 있고 제1 노드(N1)의 전류 IN1은 상승할 수 있다.
도 4의 하부를 참조하면, 무선 통신시 제1 노드(N1)의 전압 VN1 및 전류 IN1은 펄스들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 장치(100)의 모뎀(120) 및/또는 충전기(200)의 모뎀(220)은 무선 통신시 발생하는 제1 노드(N1)의 전압 VN1 및 전류 IN1의 펄스들을 상대방이 송신한 패킷(또는 프리앰블)으로 오인할 수 있을 뿐만 아니라, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200) 사이 전력선 통신 중 무선 통신이 발생하는 경우, 패킷이 왜곡될 수 있다. 이와 같이, 무선 통신시 발생하는 노이즈에도 불구하고, 온전하게 전력선 통신을 수행하는 실시예들이 도 5 내지 도 10을 참조하여 후술될 것이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치(100a)를 나타내는 블록도이다. 도 1의 휴대용 장치(100)와 유사하게, 도 5의 휴대용 장치(100a)는 모뎀(120a), 충전 회로(140a), 전기 부하(160a) 및 배터리(180a)를 포함할 수 있으며, 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)를 포함할 수 있다. 이하에서, 도 5에 대한 설명 중 도 1에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
충전 회로(140a)는 제1 스위치(SW1a), 제2 스위치(SW2a) 및 스위치 컨트롤러(142a)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(SW1a)는 제1 단자(T11)(또는 제1 노드(N1)) 및 전기 부하(160a) 사이에 연결될 수 있고, 스위치 컨트롤러(142a)에 의해서 제어될 수 있다. 또한, 제2 스위치(SW2a)는 전기 부하(160a) 및 배터리(180a) 사이에 연결될 수 있고, 스위치 컨트롤러(142a)에 의해서 제어될 수 있다. 제1 스위치(SW1a) 및 제2 스위치(SW2a)는 온 상태에서 양단을 전기적으로 연결할 수 있고 오프 상태에서 양단을 전기적으로 단선(disconnection)할 수 있는 임의의 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 스위치(SW1a) 및 제2 스위치(SW2a) 각각은 파워 트랜지스터로서 스위치 컨트롤러(142a)에 연결된 게이트를 가지는 FET(field effect transistor)일 수 있다. 스위치 컨트롤러(142a)는 제1 스위치(SW1a)를 턴-온함으로써 제1 전력을 전기 부하(160a) 및/또는 배터리(180a)에 공급할 수 있는 한편, 제1 스위치(SW1a)를 턴-오프함으로써 제1 전력의 공급을 차단할 수 있다. 또한, 스위치 컨트롤러(142a)는 제2 스위치(SW2a)를 턴-온함으로써 제2 전력을 전기 부하(160a)에 공급할 수 있는 한편, 제2 스위치(SW2a)를 턴-오프함으로써 제2 전력의 공급을 차단할 수 있다.
일부 실시예들에서, 충전 회로(140a)는, 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 구간(본 명세서에서 제1 구간으로 지칭될 수 있다) 동안, 전기 부하(160a)에 제1 전력의 공급을 차단할 수 있고 제2 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 전력선 통신을 통해서 충전기(예컨대, 도 1의 200)에 패킷을 송신하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안 활성화되는 제1 신호(SIG1)를 생성할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142a)는 모뎀(120a)으로부터 제1 신호(SIG1)를 수신할 수 있고, 활성화된 제1 신호(SIG1)에 기초하여 제1 구간을 식별할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142a)는 제1 구간 동안, 제1 스위치(SW1a)를 턴-오프할 수 있고 제2 스위치(SW2a)를 턴-온할 수 있다. 이에 따라, 전기 부하(160a)는 제1 전력 대신 제2 전력에 기초하여 동작할 수 있고, 제1 노드(N1)는 전기 부하(160a)의 동작에 기인하는 노이즈로부터 해방될 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치의 동작의 예시를 나타내는 타이밍도이다. 구체적으로, 도 6의 타이밍도는 도 5의 휴대용 장치(100a)의 동작의 예시를 나타낸다. 도 6에서 제1 신호(SIG1)는 액티브 하이(active high) 신호인 것으로 가정되고, 도 6은 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
시간 t61에서, 제1 신호(SIG1)가 활성화될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 충전기(예컨대, 도 1의 200)에 패킷을 송신하기 전에 제1 신호(SIG1)를 활성화할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142a)는 활성화된 제1 신호(SIG1)에 응답하여, 제1 스위치(SW1a)를 턴-오프할 수 있고, 제2 스위치(SW2a)를 온 상태로 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력의 공급이 차단될 수 있고, 배터리(180a)로부터의 제2 전력이 전기 부하(160a)에 공급될 수 있다.
시간 t62 내지 시간 t63에서, 전력선 통신에서 송신(TX)이 발생할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 시간 t62 내지 시간 t63에서 전류 변조에 기초하여 제1 단자(T11)에 신호를 출력할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 시간 t62 내지 시간 t63에서, 제1 신호(SIG1)는 활성화된 상태로 유지될 수 있고, 제1 스위치(SW1a)는 오프 상태로 유지될 수 있다. 이에 따라, 송신(TX)은 전기 부하(160a)에 의해서 발생할 수 있는 노이즈의 영향을 받지 아니할 수 있다.
시간 t64에서, 제1 신호(SIG1)가 비활성화될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 송신(TX)이 완료된 후 제1 신호(SIG1)를 비활성화할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142a)는 비활성화된 제1 신호(SIG1)에 응답하여, 제1 스위치(SW1a)를 턴-온할 수 있고, 제2 스위치(SW2a)를 온 상태로 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력이 전기 부하(160a) 및 배터리(180a)에 다시 공급될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 신호(SIG1)가 활성화되는 구간, 즉 제1 구간(P1)은 송신(TX)이 발생하는 구간, 즉 송신 구간(PTX)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 구간(P1) 중, 송신 구간(PTX) 이전 구간은 사전 송신 구간(PPRE)으로 지칭될 수 있고, 송신 구간(PTX) 이후 구간은 사후 송신 구간(PPOST)으로 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사전 송신 구간(PPRE) 및 사후 송신 구간(PPOST)은 근사적으로 동일할 수 있고, 송신 구간(PTX)의 최장 길이, 즉 패킷의 최장 송신 구간 보다 길 수 있다. 예를 들면, 사전 송신 구간(PPRE), 송신 구간(PTX) 및 사후 송신 구간(PPOST)은 근사적으로 수십 ms일 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치에서 수행되는 전력선 통신의 예시를 나타낸다. 구체적으로, 도 5의 제1 노드(N1)의 전압 VN1 및 전류 IN1의 파형들을 나타낸다. 이하에서, 도 7은 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
제1 구간(P1)을 제외한 구간에서는, 도 4를 참조하여 전술된 바와 유사하게, 주기 TPING 마다 제1 노드(N1)의 전류 IN1은 상승할 수 있다. 그러나, 제1 구간(P1)에서는 주기적으로 수행되는 무선 통신에 기인한 제1 노드(N1)의 전류 IN1의 감소가 발생하지 아니할 수 있고, 송신 구간(PTX) 동안 전력선 통신이 온전하게 수행될 수 있다. 도 7의 제1 구간(P1) 동안, 상승한 제1 노드(N1)의 전압 VN1의 레벨 및 감소한 제1 노드(N1)의 전류 IN1의 레벨은, 제1 구간(P1) 동안 전기 부하(160a)에 의한 제1 전력의 소비가 제거된 것에 기인할 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치(100b)를 나타내는 블록도이다. 도 1의 휴대용 장치(100)와 유사하게, 도 8의 휴대용 장치(100b)는 모뎀(120b), 충전 회로(140b), 전기 부하로서 송수신기(162b) 및 배터리(180b)를 포함할 수 있으며, 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)를 포함할 수 있다. 또한, 도 5의 충전 회로(140a)와 유사하게, 도 8의 충전 회로(140b)는 제1 스위치(SW1b), 제2 스위치(SW2b) 및 스위치 컨트롤러(142b)를 포함할 수 있다. 이하에서, 도 8에 대한 설명 중 도면들을 참조하여 전술된 내용과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
송수신기(162b)는 무선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 구간(본 명세서에서 제2 구간으로 지칭될 수 있다) 동안, 활성화되는 제2 신호(SIG2)를 생성할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142b)는 송수신기(162b)로부터 제2 신호(SIG2)를 수신할 수 있고, 활성화된 제2 신호(SIG2)에 기초하여 제2 구간을 식별할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142b)는 제2 구간 동안, 제1 스위치(SW1b)를 턴-오프할 수 있고 제2 스위치(SW2b)를 턴-온할 수 있다. 이에 따라, 전기 부하, 즉 송수신기(162b)는 제1 전력 대신 제2 전력에 기초하여 무선 통신을 수행할 수 있고, 제1 노드(N1)는 송수신기(162b)의 무선 통신에 기인하는 노이즈로부터 해방될 수 있다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치의 동작의 예시를 나타내는 타이밍도이다. 구체적으로, 도 9의 타이밍도는 도 8의 휴대용 장치(100b)의 동작의 예시를 나타낸다. 도 9에서 제2 신호(SIG2)는 액티브 하이 신호인 것으로 가정되고, 도 9는 도 8을 참조하여 설명될 것이다.
시간 t91 내지 시간 t92에서, 전력선 통신의 송신 또는 수신(TX/RX)이 발생할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120b)은 시간 t91 내지 시간 t92에서, 전류 변조에 기초하여 제1 단자(T11)에 신호를 출력할 수도 있고, 제1 단자(T11)로부터 전압 변조에 기초한 신호를 수신할 수도 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시간 t91 내지 시간 t92에서 송수신기(160b)에 의한 무선 통신은 발생하지 아니할 수 있고, 이에 따라 전력선 통신의 송신 또는 수신(TX/RX)은 온전하게 수행될 수 있다.
시간 t93에서, 제2 신호(SIG2)가 활성화될 수 있다. 예를 들면, 송수신기(160b)는 안테나를 통해서 신호를 송신(또는 수신)하기 전에 제2 신호(SIG2)를 활성화할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142b)는 활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여, 제1 스위치(SW1b)를 턴-오프할 수 있고, 제2 스위치(SW2b)를 온 상태로 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력의 공급이 차단될 수 있고, 배터리(180b)로부터의 제2 전력이 송수신기(160b)에 공급될 수 있다.
시간 t94에서, 전력선 통신의 송신 또는 수신(TX/RX)이 개시할 수 있고, 시간 t95에서, 송수신기(160b)에 의한 송신(TX)(또는 수신)이 개시할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시간 t93부터 제2 신호(SIG2)는 활성화된 상태로 유지될 수 있고, 이에 따라 제1 스위치(SW1b)는 오프 상태로 유지될 수 있고 제2 스위치(SW2b)는 온 상태로 유지될 수 있다. 이에 따라, 송수신기(160b)의 송신(TX)(또는 수신)은 제2 전력에 기초하여 수행될 수 있고, 전력선 통신에서 송신 또는 수신(TX/RX)은 무선 통신에 의해서 발생할 수 있는 노이즈의 영향을 받지 아니할 수 있다. 그 다음에, 시간 t95에서, 전력선 통신의 송신 또는 수신(TX/RX)이 온전하게 종료할 수 있고, 시간 t96에서, 송수신기(160b)에 의한 송신(TX)(또는 수신)이 종료할 수 있다.
시간 t97에서, 제2 신호(SIG2)가 비활성화될 수 있다. 예를 들면, 송수신기(160b)는 안테나를 통한 송신(TX)(또는 수신)이 완료된 후 제2 신호(SIG2)를 비활성화할 수 있다. 스위치 컨트롤러(142b)는 비활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여, 제1 스위치(SW1b)를 턴-온할 수 있고, 제2 스위치(SW2b)를 온 상태로 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력이 송수신기(160b) 및 배터리(180b)에 다시 공급될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 신호(SIG2)가 활성화되는 구간, 즉 제2 구간(P2)은 사전 송신 구간(P'PRE), 송신 구간(P'TX) 및 사후 송신 구간(P'POST)을 포함할 수 있다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치(100c)를 나타내는 블록도이다. 도 1의 휴대용 장치(100)와 유사하게, 도 10의 휴대용 장치(100c)는 모뎀(120c), 충전 회로(140c), 전기 부하(160c) 및 배터리(180c)를 포함할 수 있고, 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)를 포함할 수 있다. 또한, 충전 회로(140c)는 제1 스위치(SW1c), 제2 스위치(SW2c) 및 스위치 컨트롤러(120c)를 포함할 수 있고, 전기 부하(160c)는 송수신기(162c) 및 프로세서(164c)를 포함할 수 있다. 이하에서, 도 10에 대한 설명 중 도면들을 참조하여 전술된 내용과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
도 10을 참조하면, 모뎀(120c)은 인터럽트 신호(INTR)를 생성할 수 있고, 프로세서(164c)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120c)은 전력선 통신에서 수신이 발생한 경우, 활성화된 인터럽트 신호(INTR)를 생성할 수 있다. 프로세서(164c)는 활성화된 인터럽트 신호(INTR)에 응답하여, 전력선 통신을 통해서 수신된 데이터를 모뎀(120c)으로부터 획득할 수 있다. 본 명세서에서, 인터럽트 신호(INTR)는 PLC 인터럽트 신호로서 지칭될 수도 있다.
도 10의 송수신기(162c)는, 도 8의 송수신기(162b)와 유사하게, 무선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 구간, 즉 제2 구간 동안 활성화되는 제2 신호(SIG2)를 생성할 수 있다. 프로세서(164c)는 제2 신호(SIG2)를 수신할 수 있고, 활성화된 제2 신호(SIG2)에 기초하여 제2 구간을 식별할 수 있다. 프로세서(164c)는 제2 구간 동안, 활성화된 인터럽트 신호(INTR)를 무시할 수 있다. 이에 따라, 제2 구간에서 전력선 통신을 통해서 수신된 신호는 무시될 수 있고, 수신에 응답하여 확인응답(acknowledge)(예컨대, ACK 또는 NACN)의 송신이 발생하지 아니할 수 있다. 따라서, 무선 통신에 기인하는 노이즈에 의해서 왜곡될 수 있는 전력선 통신의 수신 오류가 방지될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 10에 도시된 바와 상이하게, 제2 신호(SIG2)는 프로세서(164c) 대신 모뎀(120c)에 제공될 수 있고, 모뎀(120c)은 제2 신호(SIG2)가 활성화되는 동안 인터럽트 신호(INTR)의 활성화를 방지할 수도 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 휴대용 장치에서 발생하는 노이즈의 예시를 나타낸다. 구체적으로, 도 11은 도 1의 제1 노드(N1)의 전압 VN1 및 전류 IN1의 파형들의 예시를 나타낸다. 이하에서, 도 11은 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
휴대용 장치(100)가 충전기(200)에 연결된 직후, 노이즈가 발생할 수 있다. 예를 들면, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200)가 연결된 시점에서, 충전기(200)의 제1 전력 및 배터리(180)의 제2 전력 차이로 인한 전하의 이동, 전기 부하(160)에 의한 제1 전력의 소비 발생, 휴대용 장치(100)의 제1 단자(T11) 및 제2 단자(T12)가 충전기(200)의 제1 단자(T21) 및 제2 단자(T22)에 각각 접촉한 시점들의 차이 등에 기인하여, 제1 노드(N1)에서 노이즈가 발생할 수 있다. 예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치(100)가 충전기(200)에 연결되는 직후부터 제1 노드(N1)의 전압 VN1 및 전류 IN1에서 노이즈가 발생할 수 있고, 이에 따라 휴대용 장치(100)의 모뎀(120) 및/또는 충전기(200)의 모뎀(220)은 노이즈를 상대방이 송신한 패킷(또는 프리앰블)으로 오인할 수 있을 뿐만 아니라, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200) 사이 전력선 통신 중 무선 통신이 발생하는 경우, 패킷이 왜곡될 수 있다. 이와 같이, 휴대용 장치(100) 및 충전기(200)의 연결시 발생하는 노이즈에도 불구하고, 온전하게 전력선 통신을 수행하는 실시예들이 도 12a 및 도 12b를 참조하여 후술될 것이다.
도 12a 및 도 12b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 휴대용 장치의 동작의 예시들을 나타내는 타이밍도들이다. 구체적으로, 도 12a 및 도 12b의 타이밍도는, 휴대용 장치 및 충전기 사이 전력선 통신을 휴대용 장치가 충전기에 연결된 직후 발생하는 노이즈로부터 해방시키는 동작의 예시들을 나타낸다. 일부 실시예들에서, 도 12a 및 도 12b의 동작은 도 10의 휴대용 장치(100c)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 12a 및 도 12b는 도 10을 참조하여 설명될 것이다.
도 12a를 참조하면, 시간 t121에서 휴대용 장치(100c)가 충전기(예컨대, 도 1의 200)에 연결될 수 있고, 도 11을 참조하여 전술된 바와 같이, 노이즈가 발생할 수 있다. 스위치 컨트롤러(120c)는 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결된 시점부터 일정한 구간(본 명세서에서 제3 구간으로 지칭될 수 있다) 동안 제1 전력의 공급을 차단할 수 있다. 예를 들면, 도 12a에 도시된 바와 같이, 충전 회로(140c)는 시간 t121부터 시간 t122까지 제3 구간(P3) 동안 제1 스위치(SW1c)를 턴-오프할 수 있고 제2 스위치(SW2c)를 턴-온할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력의 초기 변동에 기인하는 노이즈가 억제될 수 있고, 제3 구간(P3)에서 모뎀(120c)은 충전기와 온전하게 전력선 통신을 수행할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 시간 t123에서 휴대용 장치(100c)가 충전기(예컨대, 도 1의 200)에 연결될 수 있고, 도 11을 참조하여 전술된 바와 같이, 노이즈가 발생할 수 있다. 모뎀(120c)은 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결된 시점부터 일정한 구간 동안 인터럽트의 발생을 차단할 수 있다. 예를 들면, 도 12b에 도시된 바와 같이, 모뎀(120c)은 시간 t123부터 시간 t124까지 제2 구간(P3) 동안 비활성화된 인터럽트 신호(INTR)를 생성할 수 있다. 제3 구간(P3)이 종료된 후, 시간 t125에서 전력선 통신의 수신 발생시 활성화된 인터럽트 신호(INTR)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력의 초기 변동에 기인하는 전력선 통신의 오류가 방지될 수 있다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치의 동작 방법은 복수의 단계들(S11 내지 S16)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 13의 방법은 도 5의 휴대용 장치(100a)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 13은 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
단계 S11에서, 제1 구간의 개시 여부가 판정될 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 제1 구간은 모뎀(120a)의 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 충전기(예컨대, 도 1의 200)에 패킷을 송신하기 전에 활성화된 제1 신호(SIG1)를 생성할 수 있고, 제1 구간이 개시할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 구간이 개시되는 경우, 단계 S12가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S12에서, 전기 부하(160a) 및 배터리(180a)에 제1 전력의 공급이 차단될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 활성화된 제1 신호(SIG1)에 응답하여 제1 스위치(SW1a)를 턴-오프할 수 있고, 충전기로부터 제공되는 제1 전력의 공급이 차단될 수 있다. 이에 따라, 제1 구간 동안 전기 부하(160a)에 의해서 발생하는 급진적인 전력 소비에 기인하는 노이즈는 전력선 통신에 영향을 미치지 아니할 수 있다.
단계 S13에서, 전기 부하(160a)에 제2 전력이 공급될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 활성화된 제1 신호(SIG1)에 응답하여 제2 스위치(SW2a)를 턴-온할 수 있고, 배터리(180a)로부터 제공되는 제2 전력이 전기 부하(160a)에 공급될 수 있다. 이에 따라, 전기 부하(160a)는 제1 전력의 공급이 차단되었음에도 불구하고 제2 전력에 기초하여 동작할 수 있다.
단계 S14에서, 충전기에 패킷이 송신될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 제1 구간, 즉 제1 신호(SIG1)가 활성화되는 동안, 충전기에 패킷을 송신할 수 있다. 패킷의 송신은 전기 부하(160a)의 동작에 기인하는 노이즈의 영향을 받지 아니할 수 있고, 이에 따라 전력선 통신은 온전하게 수행될 수 있다.
단계 S15에서, 제1 구간의 종료 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120a)은 충전기에 패킷의 송신이 완료된 후 비활성화된 제1 신호(SIG1)를 생성할 수 있고, 제1 구간이 종료할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 구간이 종료된 경우, 단계 S16이 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S16에서, 전기 부하(160a) 및 배터리(180a)에 제1 전력이 공급될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 비활성화된 제1 신호(SIG1)에 응답하여 제1 스위치(SW1a) 및 제2 스위치(SW2a)를 턴-온할 수 있고, 이에 따라 충전기로부터 제공되는 제1 전력이 전기 부하(160a) 및 배터리(180a)에 공급될 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 휴대용 장치의 동작 방법의 예시들을 나타내는 순서도들이다. 일부 실시예들에서, 도 14a의 방법은 도 8의 휴대용 장치(100b)에 의해서 수행될 수 있고, 도 14b의 방법은 도 10의 휴대용 장치(100c)에 의해서 수행될 수 있다. 이하에서, 도 14a는 도 8을 참조하여 설명될 것이고, 도 14b는 도 10을 참조하여 설명될 것이다.
도 14a를 참조하면, 휴대용 장치의 동작 방법은 복수의 단계들(S21a 내지 S26a)을 포함할 수 있다. 단계 S21a에서, 제2 구간의 개시 여부가 판정될 수 있다. 도 8 및 도 9를 참조하여 전술된 바와 같이, 제2 구간은 송수신기(162b)에 의한 무선 통신이 발생하는 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면, 송수신기(162b)는 안테나를 통해서 신호를 송신하기 전에 활성화된 제2 신호(SIG2)를 생성할 수 있고, 제2 구간이 개시할 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 제2 구간이 개시되는 경우, 단계 S22a가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S22a에서, 전기 부하 및 배터리(180b)에 제1 전력의 공급이 차단될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142b)는 활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여 제1 스위치(SW1b)를 턴-오프할 수 있고, 충전기로부터 제공되는 제1 전력의 공급이 차단될 수 있다. 이에 따라, 제2 구간 동안 전기 부하, 예컨대 송수신기(162b)에 의해서 발생하는 급진적인 전력 소비에 기인하는 노이즈는 전력선 통신에 영향을 미치지 아니할 수 있다.
단계 S23a에서, 전기 부하에 제2 전력이 공급될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142b)는 활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여 제2 스위치(SW2b)를 턴-온할 수 있고, 배터리(180b)로부터 제공되는 제2 전력이 전기 부하, 예컨대 송수신기(162b)에 공급될 수 있다. 이에 따라, 송수신기(162b)를 포함하는 전기 부하는, 제1 전력의 공급이 차단되었음에도 불구하고 제2 전력에 기초하여 동작할 수 있다.
단계 S24a에서, 무선 통신이 수행될 수 있다. 예를 들면, 송수신기(162b)는 안테나를 통해서 수신된 신호를 처리할 수도 있고, 안테나를 통해서 송신될 신호를 출력할 수도 있다. 제2 구간에서 전력선 통신이 발생하는 경우, 전력선 통신은 송수신기(162b)의 동작에 기인하는 노이즈의 영향을 받지 아니할 수 있고, 이에 따라 전력선 통신은 온전하게 수행될 수 있다.
단계 S25a에서, 제2 구간의 종료 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 송수신기(162b)는 안테나를 통한 신호의 송신이 완료된 후 비활성화된 제2 신호(SIG2)를 생성할 수 있고, 제2 구간이 종료할 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 제2 구간이 종료된 경우, 단계 S26a이 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S26a에서, 전기 부하 및 배터리(180b)에 제1 전력이 공급될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142b)는 비활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여 제1 스위치(SW1a) 및 제2 스위치(SW2a)를 턴-온할 수 있고, 이에 따라 충전기로부터 제공되는 제1 전력이 전기 부하, 예컨대 송수신기(162b) 및 배터리(180a)에 공급될 수 있다.
도 14b를 참조하면, 휴대용 장치의 동작 방법은 복수의 단계들(S21b, S22b, S25b, S26b)을 포함할 수 있다. 단계 S21b에서, 제2 구간의 개시 여부가 판정될 수 있다. 도 10을 참조하여 전술된 바와 같이, 제2 구간은 송수신기(162c)에 의한 무선 통신이 발생하는 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면, 송수신기(162c)는 안테나를 통해서 신호를 송신하기 전에 활성화된 제2 신호(SIG2)를 생성할 수 있고, 제2 구간이 개시할 수 있다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 제2 구간이 개시되는 경우, 단계 S22b가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S22b에서, PLC 인터럽트가 비활성화될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(164c)는 송수신기(162c)로부터 제2 신호(SIG2)를 수신할 수 있고, 모뎀(120c)으로부터 인터럽트 신호(또는 PLC 인터럽트 신호)(INTR)를 수신할 수 있다. 프로세서(164c)는 활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여 인터럽트 신호(INTR)를 무시할 수 있다. 이에 따라, 제2 구간에서 전력선 통신을 통해서 수신된 신호는 무시될 수 있고, 무선 통신에 기인하는 노이즈에 의해서 왜곡될 수 있는 전력선 통신의 수신 오류가 방지될 수 있다.
단계 S25b에서, 제2 구간의 종료 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 송수신기(162b)는 안테나를 통한 신호의 송신이 완료된 후 비활성화된 제2 신호(SIG2)를 생성할 수 있고, 제2 구간이 종료할 수 있다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 제2 구간이 종료된 경우, 단계 S26b이 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S26b에서, PLC 인터럽트가 활성화될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(164c)는 비활성화된 제2 신호(SIG2)에 응답하여 인터럽트 신호(INTR)를 처리할 수 있고, 활성화된 인터럽트 신호(INTR)가 수신되는 경우 전력선 통신을 통해서 수신된 데이터를 모뎀(120c)으로부터 획득할 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 휴대용 장치의 동작 방법의 예시들을 나타내는 순서도들이다. 일부 실시예들에서, 도 15a 및 도 15b의 방법들은 도 10의 휴대용 장치(100c)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 15a 및 도 15b는 도 10을 참조하여 설명될 것이다.
도 15a를 참조하면, 휴대용 장치의 동작 방법은 복수의 단계들(S31a 내지 S35a)을 포함할 수 있다. 단계 S31a에서, 제3 구간의 개시 여부가 판정될 수 있다. 도 12a 및 도 12b를 참조하여 전술된 바와 같이, 제3 구간은 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결된 시점에 개시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스위치 컨트롤러(120c)는 스스로 또는 휴대용 장치(100c)의 다른 구성요소로부터 제공되는 신호에 기초하여, 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결되었는지를 판정할 수 있다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결되어 제3 구간이 개시된 경우, 단계 S32a가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S32a에서, 전기 부하(160c) 및 배터리(180c)에 제1 전력의 공급이 차단될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142c)는 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결된 직후, 제1 스위치(SW1c)를 턴-오프할 수 있고, 충전기로부터 제공되는 제1 전력의 공급이 차단될 수 있다. 이에 따라, 제1 전력의 초기 변동에 기인하는 노이즈가 억제될 수 있고, 제3 구간에서 모뎀(120c)은 충전기와 온전하게 전력선 통신을 수행할 수 있다.
단계 S33a에서, 전기 부하(160c)에 제2 전력이 공급될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142c)는 제2 스위치(SW2c)를 턴-온할 수 있고, 배터리(180c)로부터 제공되는 제2 전력이 전기 부하(160c)에 공급될 수 있다. 이에 따라, 전기 부하(160c)는, 제1 전력의 공급이 차단되었음에도 불구하고 제2 전력에 기초하여 동작할 수 있다.
단계 S34a에서, 제3 구간의 종료 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(120c)는 타이머의 출력에 기초하여, 제3 구간의 종료 여부를 판정할 수 있다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 제3 구간이 종료된 경우, 단계 S35a가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S35a에서, 전기 부하(160c) 및 배터리(180c)에 제1 전력이 공급될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142c)는 제3 구간 종료시, 제1 스위치(SW1c) 및 제2 스위치(SW2c)를 턴-온할 수 있고, 이에 따라 충전기로부터 제공되는 제1 전력이 전기 부하(160c) 및 배터리(180c)에 공급될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 휴대용 장치의 동작 방법은 복수의 단계들(S31b, S32b, S34b, S35b)를 포함할 수 있다. 단계 S31b에서, 제3 구간의 개시 여부가 판정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모뎀(120c)은 스스로 또는 휴대용 장치(100c)의 다른 구성요소로부터 제공되는 신호에 기초하여, 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결되었는지를 판정할 수 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치(100c)가 충전기에 연결되어 제3 구간이 개시된 경우, 단계 S32b가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S32b에서, PLC 인터럽트가 비활성화될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120c)은 제1 단자(T11) 및/또는 제2 단자(T12)에서 발생하는 전압 및/또는 전류 변동에도 불구하고, 인터럽트 신호(INTR)를 활성화하지 아니할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력의 초기 변동에 기인하는 전력선 통신의 오류가 방지될 수 있다.
단계 S34b에서, 제3 구간의 종료 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120c)은 타이머의 출력에 기초하여, 제3 구간의 종료 여부를 판정할 수 있다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 제3 구간이 종료된 경우, 단계 S35b가 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S35b에서, PLC 인터럽트가 활성화될 수 있다. 예를 들면, 모뎀(120c)은 제3 구간 종료시 전력선 통신을 통해서 패킷이 수신되는 경우, 인터럽트 신호(INTR)를 활성화시킬 수 있다.
도 16은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 휴대용 장치의 동작 방법은 복수의 단계들(S41 내지 S43)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 16의 방법은 도 5의 휴대용 장치(100a)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 16은 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
도면들을 참조하여 전술된 예시들에서, 전기 부하(160a) 및 배터리(180a) 사이에 연결된 제2 스위치(SW2a)는 스위치 컨트롤러(142a)에 의해서 온 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)의 상태에 기초하여 제2 스위치(SW2a)를 턴-오프함으로써 배터리(180a)로부터 출력되는 제2 전력의 공급을 차단할 수 있다.
도 16을 참조하면, 단계 S41에서 배터리(180a)가 과방전된(overdischarged) 상태인지 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)의 출력 전압, 출력 전류, 출력 전하량 등에 기초하여 배터리(180a)가 과방전된 상태인지 여부를 판정할 수 있다. 배터리(180a)는 과방전된 상태에서 유지되는 경우 손상되거나 수명이 단축될 수 있고, 이를 방지하기 위하여 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)의 상태를 모니터링할 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 배터리(180a)가 과방전된 상태로 판정된 경우, 단계 S42가 후속하여 수행될 수 있는 한편, 배터리(180a)가 과방전된 상태가 아닌 것으로 판정된 경우, 단계 S43이 후속하여 수행될 수 있다.
단계 S42에서, 제2 스위치(SW2a)가 턴-오프될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)가 과방전된 상태인 경우, 제2 스위치(SW2a)를 턴-오프함으로써 방전을 차단할 수 있다. 다른 한편으로, 단계 S43에서, 제2 스위치(SW2a)가 턴-온될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)가 과방전된 상태가 아닌 경우, 제2 스위치(SW2a)를 턴-온함으로써 배터리(180a)로 하여금 충전되거나 전기 부하(160a)에 제2 전력을 제공하도록 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 단계 S41에서 배터리(180a)가 만충전된(fully charged) 상태인지 여부가 판정될 수도 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)의 출력 전압, 출력 전류, 출력 전하량 등에 기초하여 배터리(180a)가 만충전된 상태인지 여부를 판정할 수 있다. 만충전된 상태에서의 발생하는 충전, 즉 과충전(over-charging)은 배터리(180a)를 손상시키거나 배터리(180a)의 수명을 단축시킬 수 있고, 이를 방지하기 위하여 스위치 컨트롤러(142a)는 배터리(180a)의 상태를 모니터링할 수 있다. 배터리(180a)가 만충전된 상태로 판정된 경우, 단계 S42가 후속하여 수행될 수 있는 한편, 배터리(180a)가 만충전된 상태가 아닌 것으로 판정된 경우, 단계 S43이 후속하여 수행될 수 있다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 17의 블록도는, 휴대용 장치로서 제1 및 제2 이어버드(11, 12)과 함께, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)와 크래들(20), 크래들(20)과 연결된 파워 소스(30) 및 제1 및 제2 이어버드(11, 12)와 무선 통신을 수행하는 호스트 장치(40)를 함께 나타낸다. 이하에서, 도 17에 대한 설명 중 도 1에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
제1 및 제2 이어버드(11, 12)는 호스트 장치(40)와 무선 통신을 수행할 수 있고, 호스트 장치(40)로부터 수신되는 소스 신호로부터 사운드를 출력할 수 있다. 호스트 장치(40)는 무선 통신을 통해서 제1 및 제2 이어버드(11, 12)에 소스 신호를 제공하는 임의의 장치일 수 있다. 예를 들면, 호스트 장치(40)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 랩탑 PC 등과 같은 휴대용 장치일 수도 있고, TV, 멀티미디어 플레이어, 데스크탑 PC 등과 같은 고정형 장치일 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)는 상호 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)는 동기화, 상태 전달 등을 목적으로 상호 무선 통신을 수행할 수 있다. 제1 및 제2 이어버드(11, 12) 각각은 크래들(20)로부터 공급되는 전력으로부터 충전되는 배터리를 포함할 수 있고, 도면들을 참조하여 전술된 바와 같이, 크래들(20)과 효율적이고 온전하게 전력선 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)에서, 충전을 위한 한 쌍의 단자들 외, 크래들(20)과 통신하기 위한 추가적인 단자가 생략될 수 있고, 제1 및 제2 이어버드(11, 12) 및 크래들(20)은 단순한 구조를 가질 수 있다. 특히, 제1 및 제2 이어버드(11, 12) 크래들(20)에 요구되는 작은 크기에 기인하여, 제1 및 제2 이어버드(11, 12) 및 크래들(20)의 단순한 구조는 다양한 장점들을 제공할 수 있다.
크래들(20)은 제1 및 제2 이어버드(11, 12)의 충전기로서 기능할 수 있고, 휴대 가능할 수 있다. 예를 들면, 크래들(20)은 배터리(28)를 포함할 수 있고, 배터리(28)로부터 제공되는 전력으로부터 제1 및 제2 이어버드(11, 12)를 충전할 수 있다. 또한, 크래들(20)은 파워 소스(30)에 연결하기 위한 제3 단자(T23) 및 제4 단자(T24)를 포함할 수 있고, 파워 소스(30)로부터 제공되는 전력으로부터 배터리(28) 및 제1 및 제2 이어버드(11, 12)를 충전할 수 있다. 일부 실시예들에서, 크래들(20)은 제1 및 제2 이어버드(11, 12)의 케이스로서 기능할 수 있다. 예를 들면, 크래들(20)은, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)가 안착되는 내부 구조를 가질 수 있고, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)를 덮는 커버를 포함할 수 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 크래들(20)은 제1 모뎀(21), 제2 모뎀(22), PMIC(24) 및 배터리(28)를 포함할 수 있다.
PMIC(24)는 파워 소스(30) 및/또는 배터리(28)로부터 제공되는 전력으로부터 제1 및 제2 이어버드(11, 12)에 공급되는 전력을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파워 소스(30)는 USB(universal serial bus) 인터페이스에 기초하여 5V DC 전압을 제공할 수 있고, PMIC(24)는 5V DC 전압으로부터, 배터리(28)를 충전하기 위한 전압 및/또는 전류를 생성할 수 있고, 제1 및 제2 이어버드(11, 12)를 충전하기 위한 전압 및/또는 전류를 생성할 수 있다. 제1 모뎀(21)은 제1 이어버드(11)와 전력선 통신을 수행할 수 있고, 제2 모뎀(22)은 제2 이어버드(12)와 전력선 통신을 수행할 수 있다.
도 18은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다. 도 18을 참조하면, 제1 및 제2 휴대용 장치(50, 60)은 도 1의 휴대용 장치(100) 및 충전기(200)에 각각 대응할 수 있다.
제1 휴대용 장치(50)는 제1 단자(T1), 가변 임피던스 회로(51), 컨트롤러(52), PLC 모뎀(53), 배터리(54), PMIC(55) 및 무선 송수신기(56)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가변 임피던스 회로(51), 컨트롤러(52), PLC 모뎀(53), 배터리(54), PMIC(55) 및 무선 송수신기(56)는 인쇄 회로 기판에 장착될 수 있다. PMIC(55)는 배터리(54)의 파워를 관리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 1의 충전 회로(140)는 PMIC(55)의 일부로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 휴대용 장치(50)는 충전기 및 충전 IC를 더 포함할 수 있다.
무선 송수신기(56)는 호스트 장치(70)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 무선 송수신기(56)는 블루투스 모듈을 포함할 수 있고, 호스트 장치(70)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 호스트 장치(70)는 비제한적인 예시로서, 스마트폰, 태블릿 PC, PC, 스마트 TV, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩탑, 미디어 플레이어, 마이크로 서버, GPS(global positioning system) 장치, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, 네비게이션, 키오스크, MP3 플레이어, 디지털 카메라 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치일 수 있다. 또한, 호스트 장치(70)는, 통신 기능 및 데이터 처리 기능을 구비한 시계, 안경, 헤어 밴드 및 반지 등과 같은 웨어러블 디바이스일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 제1 휴대용 장치(50)의 무선 송수신기(56)는 호스트 장치(70)로부터 수신한 데이터를 전력선 통신을 통해서 제2 휴대용 장치(60)에 제공할 수 있다.
제2 휴대용 장치(60)는 제2 연결 단자(T2), 입력 단자(Tin), 가변 임피던스 회로(61), 컨트롤러(62), PLC 모뎀(63), 배터리(64) 및 PMIC(65)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가변 임피던스 회로(61), 컨트롤러(62), PLC 모뎀(63), 배터리(64) 및 PMIC(65)를 포함할 수 있다. PMIC(65)는 배터리(64)의 파워를 관리할 수 있다. 일부 실시예들에서, PMIC(65)는 도 1의 PMIC(240)에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 휴대용 장치(60)는 입력 단자(Tin)를 통해서 수신되는 입력 전압(Vin)을 변환하는 컨버터를 더 포함할 수 있다.
도 19는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다. 도 19를 참조하면, 제1 및 제2 휴대용 장치(80, 90)은 도 1의 휴대용 장치(100) 및 충전기(200)에 각각 대응할 수 있다.
제1 휴대용 장치(80)는 제1 단자(T1), 임피던스 회로(85), 제어 회로(84), PLC 모듈(83), 배터리(82) 및 충전 회로(81)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전 회로(81)는 선형(linear) 충전기일 수 있고, 충전 IC(integrated circuit)로 구현될 수 있다. 제어 회로(84)는 충전 구간에서 충전 회로(81)를 인에이블 시킬 수 있고, 전력선(PL)을 통해 수신된 전력에 기초하여 배터리(82)를 충전할 수 있다. 또한, 데이터 수신 구간에서 제어 회로(84)는 충전 회로(81)를 디스에이블시킬 수 있고, 제1 휴대용 장치(80)는 배터리(82)의 전력에 기초하여 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 전송 구간에서 수신된 전력에 기초하여 배터리(82)가 충전될 수도 있다.
제2 휴대용 장치(90)는 제2 연결 단자(T2), 입력 단자(Tin), 컨버터(91), 배터리(92), PLC 모듈(93), 제어 회로(94), 제어 회로(94)를 포함할 수 있다. 컨버터(91)는 입력 단자(Tin)를 통해서 수신되는 입력 전압(Vin) 또는 배터리(92)의 전압으로부터 변환된 전압(Vc)을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서 컨버터(91)는 스위칭 레귤레이터를 포함할 수 있고, DC-DC 컨버터로서 부스트(boost) 컨버터 및/또는 벅(buck) 컨버터, 벅-부스트 컨버터를 포함할 수 있다. 또한, 컨버터(91)는 입력 전압(Vin)에 기초하여 배터리(92)를 충전할 수도 있다.
제1 휴대용 장치(80)의 PLC 모듈(83)은 전압 복조기(83_1) 및 전류 변조기(83_2)를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서 전류원을 더 포함할 수도 있다. 전류 변조기(83_2)는 제어 회로(84)에 의해서 제어하에서 전류 변조를 수행할 수 있다. 전류원은 변조된 전류 신호(예컨대, 전류 펄스)를 생성할 수 있고, 전류 신호는 제1 단자(T1)를 통해서 출력될 수 있다. 전압 복조기(83_1)는 제1 단자(T1)를 통해서 수신된 전압 신호를 복조할 수 있고, 복조된 신호를 제어 회로(84)에 제공할 수 있다.
제2 휴대용 장치(90)의 PLC 모듈(93)은 전류 복조기(93_1) 및 전압 변조기(93_2)를 포함할 수 있다. 제어 회로(94)는 전류 복조기(93_1) 및 전압 변조기(93_2)를 제어할 수 있다. 전압 변조기(93_2)는 제어 회로(94)의 제어에 따라 변조된 전압 신호를 생성할 수 있고, 전압 신호는 제2 단자(T2)를 통해서 출력될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전압 변조기(93_2)는 선형 레귤레이터, 예컨대 LDO(low drop-out) 레귤레이터를 포함할 수 있다. 전류 복조기(93_1)는 제2 단자(T2)를 통해서 수신된 전류 신호를 복조할 수 있고, 복조된 신호를 제어 회로(94)에 제공할 수 있다.
도 20은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 휴대용 장치를 나타내는 블록도이다. 도 20을 참조하면, 이어버드(410) 및 크래들(420)은 도 1의 휴대용 장치(100) 및 충전기(200)에 각각 대응할 수 있다.
이어버드(410)는 제어 회로(411), 전압 복조기(412) 및 전류 변조기(413)를 포함할 수 있고, 전압 복조기(412)는 필터(412_1) 및 증폭기(412_2)를 포함할 수 있다. 크래들(420)은 제어 회로(421), 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(422) 및 LDO 레귤레이터(423)를 포함할 수 있고, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(422)는 전류 복조를 수행할 수 있고, LDO 레귤레이터(423)는 전압 변조를 수행할 수 있다.
제1 휴대용 장치(410)에서, 전압 복조기(412)의 필터(412_1)는 전력선(PL)을 통해서 수신되는 전압 신호의 특정 주파수 성분을 차단함으로써 노이즈를 제거할 수 있고, 필터링된 전압 신호를 증폭기(412_2)에 제공할 수 있다. 증폭기(412_2)는 전압 신호를 증폭함으로써 로직 하이 레벨 또는 로직 로우 레벨을 갖는 신호를 생성하여 제어 회로(411)에 제공할 수 있다. 제어 회로(411)는 증폭기(412_2)로부터 수신된 신호에 기초하여 크래들(420)이 전송한 정보를 식별할 수 있고, 크래들(420)에 정보를 전달하기 위하여 전류 변조기(413)를 제어함으로써, 전력선(PL)을 통해서 송신되는 변조된 전류 신호를 생성할 수 있다.
크래들(420)에서, 아날로그-디지털 컨버터(422)는 전력선(PL)을 통해서 수신되는 전류 신호로부터 디지털 신호를 생성하여 제어 회로(421)에 제공할 수 있고. 제어 회로(421)는 디지털 신호에 기초하여 이어버드(410)가 전송한 정보를 식별할 수 있다. 또한, 제어 회로(421)는 LDO 레귤레이터(423)를 제어함으로써, 전력선(PL)을 통해서 송신되는 변조된 전압 신호를 생성할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 외부 충전기와 전력선 통신을 수행하도록 구성된 모뎀; 및
    상기 충전기로부터 제공되는 제1 전력으로부터, 배터리를 충전하고 전기 부하에 전력을 공급하도록 구성된 충전 회로를 포함하고,
    상기 충전 회로는, 상기 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 상기 전기 부하에 상기 제1 전력의 공급을 차단하고 상기 배터리로부터 제2 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 회로는, 상기 제1 구간 동안, 상기 배터리에 상기 제1 전력의 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 회로는, 상기 제1 구간 종료시, 상기 제1 전력을 상기 배터리 및 상기 전기 부하에 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 전력선 통신을 통해서 상기 충전기에 패킷을 송신하는 송신 구간 동안 활성화되는 제1 신호를 생성하도록 구성되고,
    상기 충전 회로는, 활성화된 상기 제1 신호에 기초하여 상기 제1 구간을 식별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 송신 구간에 선행하는 사전 송신 구간, 상기 송신 구간 및 상기 송신 구간에 후속하는 사후 송신 구간을 포함하는, 상기 제1 구간 동안 상기 제1 신호를 활성화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 사전 송신 구간 및 상기 사후 송신 구간은, 상기 패킷의 최장 송신 구간 이상인 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기 부하로서, 호스트 장치 및/또는 다른 휴대용 장치와 무선 통신을 수행하도록 구성된 송수신기를 더 포함하고,
    상기 송수신기는, 주기적으로 상기 무선 통신을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 충전 회로는, 상기 무선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제2 구간 동안, 상기 전기 부하에 상기 제1 전력의 공급을 차단하고 상기 배터리로부터 제2 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 모뎀을 통해서 상기 충전기와 데이터를 송수신하도록 구성된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 모뎀은, 상기 무선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제2 구간 동안, 상기 프로세서에 대한 전력선 통신 인터럽트를 비활성화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 회로는, 상기 충전기와 연결된 시점으로부터 제3 구간 동안, 상기 전기 부하에 상기 제1 전력의 공급을 차단하고 상기 배터리로부터 상기 제2 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 모뎀을 통해서 상기 충전기와 데이터를 송수신하도록 구성된 프로세서를 더 포함하고,
    상기 모뎀은, 상기 충전기와 연결된 시점으로부터 제3 구간 동안, 상기 프로세서에 대한 전력선 통신 인터럽트를 비활성화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 회로는, 상기 배터리의 과방전 상태를 검출하고, 상기 과방전 상태에서 상기 제2 전력의 공급을 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  13. 외부 충전기와 접촉하도록 구성된 제1 단자 및 제2 단자;
    상기 제1 단자 및/또는 상기 제2 단자를 통해서 상기 충전기와 전력선 통신을 수행하도록 구성된 모뎀; 및
    상기 제1 단자, 상기 제2 단자, 배터리 및 전기 부하에 연결된 충전 회로를 포함하고,
    상기 충전 회로는,
    상기 제1 단자 및 상기 전기 부하 사이에 연결된 제1 스위치;
    상기 전기 부하 및 상기 배터리 사이에 연결된 제2 스위치; 및
    상기 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 상기 제1 스위치를 턴-오프하고 상기 제2 스위치를 턴-온하도록 구성된 스위치 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 스위치 컨트롤러는, 상기 제1 구간 종료시, 상기 제1 스위치를 턴-온하고 상기 제2 스위치를 턴-오프하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 제1 단자를 통해서 상기 충전기에 패킷을 송신하는 송신 구간 동안 활성화되는 제1 신호를 생성하도록 구성되고,
    상기 스위치 컨트롤러는, 활성화된 상기 제1 신호에 기초하여 상기 제1 구간을 식별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 전기 부하로서, 호스트 장치 및/또는 다른 휴대용 장치와 무선 통신을 수행하도록 구성된 송수신기를 더 포함하고,
    상기 송수신기는, 주기적으로 상기 무선 통신을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 송수신기는, 상기 무선 통신이 발생하는 무선 통신 구간 동안 활성화되는 제2 신호를 생성하도록 구성되고,
    상기 스위치 컨트롤러는, 상기 무선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제2 구간 동안 상기 제1 스위치를 턴--오프하고 상기 제2 스위치를 턴-온하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 스위치 컨트롤러는, 상기 충전기와 연결된 시점으로부터 제3 구간 동안, 상기 제1 스위치를 턴-오프하고 상기 제2 스위치를 턴-온하도록 구성된 스위치 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 스위치 컨트롤러는, 상기 배터리의 과방전 상태를 검출하고, 상기 과방전 상태에서 상기 제2 스위치를 턴-오프하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 장치.
  20. 외부 충전기와 전력선 통신을 수행하는 휴대용 장치의 동작 방법으로서,
    상기 전력선 통신이 발생하는 구간을 포함하는 제1 구간 동안, 전기 부하에 상기 충전기로부터 제공되는 제1 전력의 공급을 차단하고, 배터리로부터 제2 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 제1 구간 종료시, 상기 제1 전력으로부터 상기 배터리를 충전하고 전기 부하에 전력을 공급하는 단계를 포함하는 휴대용 장치의 동작 방법.
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