KR20230158048A - 통합 백업 라디오를 갖는 디바이스 및 배터리 모듈 - Google Patents

통합 백업 라디오를 갖는 디바이스 및 배터리 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20230158048A
KR20230158048A KR1020237035145A KR20237035145A KR20230158048A KR 20230158048 A KR20230158048 A KR 20230158048A KR 1020237035145 A KR1020237035145 A KR 1020237035145A KR 20237035145 A KR20237035145 A KR 20237035145A KR 20230158048 A KR20230158048 A KR 20230158048A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coupler
controller
battery module
radio
computing device
Prior art date
Application number
KR1020237035145A
Other languages
English (en)
Inventor
시홍 리
이르판 카드리
Original Assignee
제브라 테크놀로지스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제브라 테크놀로지스 코포레이션 filed Critical 제브라 테크놀로지스 코포레이션
Publication of KR20230158048A publication Critical patent/KR20230158048A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827Portable transceivers
    • H04B1/3883Arrangements for mounting batteries or battery chargers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/10Push-to-Talk [PTT] or Push-On-Call services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

예시적인 모바일 컴퓨팅 디바이스는 전도성 케이싱을 갖는 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 커플러; 및 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는 브로드캐스트 신호를 커플러에 통신하도록 구성되고, 커플러는 브로드캐스트 신호를 배터리 모듈의 전도성 케이싱에 방사하고 배터리 모듈의 전도성 케이싱으로 하여금 모바일 디바이스로부터 브로드캐스트 신호를 송신하게 한다.

Description

통합 백업 라디오를 갖는 디바이스 및 배터리 모듈
모바일 컴퓨팅 디바이스들은 그들의 존재를 광고하기 위해 신호들을 브로드캐스팅하고 그들이 분실시 그 위치를 찾기 위한 수단을 제공하기 위해 라디오들을 포함할 수 있다. 이러한 라디오들은 모바일 컴퓨팅 디바이스가 배터리 부족 상태일 때, 이들이 동작할 수 있게 하기 위해, 메인 라디오 또는 통신 인터페이스와 구별되는 저에너지 라디오들일 수 있다. 그러나, 추가적인 라디오를 구현하는 것은 모바일 컴퓨팅 디바이스에 대한 구조적 변경들을 요구할 수 있고 구현하는 데 비용이 많이 들 수 있다.
유사한 참조 번호들이 별개의 도면들 전반에 걸쳐 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 참조하는 첨부 도면들은, 아래의 상세한 설명과 함께, 명세서에 포함되고 그 일부를 형성하며, 청구된 발명을 포함하는 개념들의 실시예들을 추가로 예시하고, 이러한 실시예들의 다양한 원리들 및 이점들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 모바일 컴퓨팅 디바이스 및 배터리 모듈의 등각도이다.
도 2는 도 1의 모바일 컴퓨팅 디바이스를 위한 백업 라디오의 블록도이다.
도 3은 도 2의 백업 라디오를 사용하는 방법이다.
도 4는 도 1의 배터리 모듈에 통합된 도 2의 백업 라디오의 분해도이다.
통상의 기술자들은 도면들의 요소들이 단순성 및 명료성을 위해 예시된 것이며, 반드시 축척대로 그려지지는 않았음을 인지할 것이다. 예를 들어, 도면들 내의 요소들 중 일부의 치수들은 본 발명의 실시예들의 이해를 개선하는 것을 돕기 위해 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.
장치 및 방법 컴포넌트들은 적절한 경우, 도면들에서 통상적인 심볼들로 표현되며, 본 명세서의 설명의 이점을 갖는 관련 기술분야의 통상의 기술자가 쉽게 명백히 알 수 있는 세부사항들로 본 개시내용을 모호하게 하지 않도록 본 발명의 실시예들을 이해하는 것과 관련된 특정 세부사항들만을 도시한다.
본 명세서에 개시된 예들은 모바일 컴퓨팅 디바이스에 관한 것으로, 이는 전도성 케이싱을 갖는 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈; 커플러; 및 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는 브로드캐스트 신호를 커플러에 통신하도록 구성되고, 커플러는 브로드캐스트 신호를 배터리 모듈의 전도성 케이싱에 방사하고 배터리 모듈의 전도성 케이싱으로 하여금 모바일 디바이스로부터 브로드캐스트 신호를 송신하게 한다.
본 명세서에 개시된 추가적인 예들은 모바일 컴퓨팅 디바이스를 위한 배터리 모듈에 관한 것으로, 이는 전도성 케이싱을 포함하는 배터리 셀; 커플러; 및 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는 브로드캐스트 신호를 커플러에 통신하도록 구성되고, 커플러는 브로드캐스트 신호를 배터리 셀의 전도성 케이싱에 방사하고 배터리 셀의 전도성 케이싱으로 하여금 브로드캐스트 신호를 송신하게 한다.
본 명세서에 개시된 추가적인 예들은 배터리 모듈과 통합된 라디오에 관한 것으로, 라디오는 배터리 모듈의 배터리 셀의 전도성 케이싱을 여기시키도록 구성된 커플러; 및 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는 브로드캐스트 신호를 커플러에 통신하도록 구성되고, 커플러는 브로드캐스트 신호를 배터리 셀의 전도성 케이싱에 방사하고 배터리의 전도성 케이싱으로 하여금 라디오로부터 브로드캐스트 신호를 송신하게 한다.
도 1은 배터리-통합 백업 라디오를 포함하는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)를 도시한다. 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)는 모바일 폰, 핸드헬드 컴퓨터, 바코드 스캐너, 태블릿 등과 같은 모바일 컴퓨팅 디바이스이다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(100)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)에 전력을 공급하기 위한 배터리 모듈(104)을 포함하고, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)를 위한 통합 백업 라디오를 포함한다. 배터리 모듈(104)은 모바일 컴퓨팅 디바이스에 전력을 제공하기 위한 전기화학 컴포넌트들을 포함하는 배터리 셀들(108)을 포함한다. 본 예에서, 배터리 모듈(104)은 2개의 배터리 셀들(108-1 및 108-2)(일반적으로 배터리 셀(108-1)이라고 지칭되고 집합적으로 배터리 셀들(108)이라고 지칭됨)을 포함한다. 배터리 셀들(108)은 셀의 전기화학적 컴포넌트들을 둘러싸는 전도성 케이싱들(112-1, 112-2)을 포함한다. 인지할 수 있는 바와 같이, 다른 예들에서, 배터리 모듈(104)은 2개보다 많거나 2개보다 적은 배터리 셀들(108)을 포함할 수 있다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(100)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 정규 동작을 제어하기 위해 입력/출력 디바이스들(예를 들어, 키패드들, 터치 감지 디스플레이들, 스피커들 등), 프로세서들, 통신 인터페이스들 등과 같은 다른 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다. 정규 동작 동안, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 컴포넌트들은 배터리 모듈(104)로부터 전력을 인출할 수 있다. 그러나, 배터리 모듈(104)이 전력이 부족할 때, 통신 인터페이스를 포함하는 이러한 컴포넌트들은 배터리를 보존하기 위해 셧다운될 수 있다. 따라서, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)는 사용자들이 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 위치를 찾는 것을 돕기 위해 신호들을 전송하는 백업 라디오를 포함한다. 따라서, 백업 라디오는 메인 라디오 및 제어기를 보유하는 시스템 온 칩과 독립적으로 구현될 수 있고, 따라서 백업 라디오는 심지어 전원이 없는 상태에서도 동작될 수 있다. 특히, 백업 라디오는 바람직하게는 BLE(Bluetooth low energy)와 같은 저에너지 통신 프로토콜을 이용한다. 그러나, 라디오들은 모바일 컴퓨팅 디바이스(100) 내의 공간을 요구하고, 따라서 별도의 백업 라디오의 구현은 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)에 대한 구조적 변경들을 요구할 수 있고, 따라서 구현하는 데 비용이 많이 들 수 있다.
따라서, 도 2를 참조하면, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)는 배터리 모듈(104)과 통합될 수 있는 백업 라디오(200)를 포함한다. 특히, 모바일 컴퓨팅 디바이스는 제어기(204) 및 커플러(208)를 더 포함한다. 제어기(204), 커플러(208), 및 전도성 케이싱(112)은 함께 라디오(200)를 형성한다. 구체적으로, 라디오(200)는 신호들을 브로드캐스팅하기 위한 안테나로서 배터리 셀들(108)의 전도성 케이싱(112)을 이용하도록 구성된다. 라디오(200)는 메인 프로세서(212) 및 정규 동작을 위해 사용되는 메인 라디오(216)에 추가로 그리고 그와 독립적으로 존재할 수 있다. 즉, 라디오(200)는, 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)가 배터리가 부족할 때 사용하기 위한 보조 통신 수단일 수 있다.
제어기(204)는, 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)가 분실될 때 발견될 수 있게 하기 위해 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 발견 동작 동안 신호들을 송신하도록 라디오(200)를 제어하도록 구성된다. 제어기(204)는, 예를 들어, 프로세서에 의한 실행을 위한 컴퓨터 판독가능 명령어들을 저장하는 메모리와 같은 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체와 상호접속된 프로세서일 수 있다. 특히, 명령어들의 실행은 아래에서 더 상세히 논의되고 라디오(200)의 제어와 관련된 다양한 기능들을 수행하도록 제어기(204)를 구성할 수 있다. 제어기(204)는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application-specific integrated circuit) 등과 같은 하나 이상의 특별히 설계된 하드웨어 또는 펌웨어 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다. 일부 예들에서, 라디오(200)는 신호들을 송신 및 수신 둘 모두를 수행하도록 구성될 수 있고, 따라서 제어기(204)는 라디오(200)의 안테나로서 작용하는 전도성 케이싱들(112)에서 수신된 신호들을 처리하도록 추가적으로 구성될 수 있다.
모바일 컴퓨팅 디바이스(100)가 배터리가 부족할 때 라디오(200)가 백업 라디오로서 구현되도록 의도되는 경우와 같은 일부 예들에서, 제어기(204)는 블루투스 저에너지 제어기일 수 있거나, 또는 달리 저에너지 무선 통신 프로토콜을 구현하도록 구성될 수 있다. 다른 예들에서, 제어기(204)는 2.4 GHz WiFi, 5 GHz WiFi, 또는 다른 적절한 통신 프로토콜들을 구현하도록 구성된 WiFi 제어기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어기(204)는 RFID 브로드캐스트 신호를 통신하도록 구성된 RFID(Radio Frequency Identification) 제어기이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(204)는 복수의 통신 프로토콜들을 구현하고, 잔여 배터리 수준에 기초하여 복수의 프로토콜들 중 하나를 선택할 수 있다.
커플러(208)는 제어기(204)에 전기적으로 결합되고, 케이싱들(112)을 여기시키고 케이싱들(112)이 방사하게 하며, 이에 의해 케이싱들(112)이 라디오(200)를 위한 브로드캐스트 안테나로서 사용되게 하도록 구체적으로 구성된 안테나이다. 케이싱들(112)의 방사 패턴을 최적화하기 위한 커플러(208)에 대한 특정 설계의 선택은 아래에 더 상세히 설명될 것이다. 커플러(208)는, 배터리 모듈(104)의 기존의 구조적 컴포넌트들(즉, 배터리 셀들(108)의 전도성 케이싱들(112))이 라디오(200)의 일부로서 사용될 수 있게 함으로써, 라디오(200)가 배터리 모듈(104)과 통합될 수 있게 한다.
배터리 셀들(108)의 케이싱들(112)은 일반적으로 전도성 금속 재료로 형성되고, 따라서 안테나에 적절한 베이스를 확립한다. 일부 예들에서, 배터리 셀들(108)의 케이싱들(112)에 더하여, 배터리 셀들(108)을 위한 하우징 또는 하우징의 일부와 같은 배터리 모듈(104)의 추가적인 컴포넌트들이 또한 전도성일 수 있고, 따라서 라디오(200)를 위한 브로드캐스트 안테나로서 작용하기 위해 커플러(208)에 의해 여기될 수 있다. 커플러 설계(예를 들어, 커플러 방사 패턴)는 배터리 모듈(104)의 전도성 컴포넌트들의 조합의 전체적 최종 방사 패턴을 최적화하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 커플러 설계 또는 레이아웃은 실질적으로 전방향 방사 패턴으로 전체 이득을 증가시키도록 선택될 수 있다. 특히, 전방향 방사 패턴은 다른 디바이스들이 분실 디바이스를 찾을 수 있게 하기 위해 분실 디바이스로부터 신호들을 방사하는 데 유익할 수 있다. 다른 예들에서, 커플러 설계 또는 레이아웃은 배터리-통합 라디오(200)의 다른 용례들에 따라, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 평면에 대해 특정 방향 또는 방향들의 이득을 증가시키도록 선택될 수 있다.
메인 프로세서(212)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 기능들(예를 들어, 바코드 스캐너의 스캐닝 및 처리 기능들, 모바일 컴퓨터의 디스플레이 및 처리 기능들 등)을 제어하도록 구성되는 중앙 처리 유닛, 복수의 협력 프로세서들 등일 수 있다. 메인 라디오(216)는 임의의 적절한 라디오 또는 통신 인터페이스일 수 있다. 특히, 메인 프로세서(212) 및 메인 라디오(216)는 배터리 모듈(104)로부터 전력을 인출할 수 있고, 따라서 배터리 모듈(104)에 저장된 에너지의 양이 임계 수준 미만인 경우, 배터리 모듈(104)로부터의 배터리 전력이 차단될 때 동작 불가능할 수 있다.
도 3을 참조하면, 백업 라디오(200)로부터 신호를 브로드캐스팅하는 예시적인 방법(300)이 도시되어 있다. 방법(300)은 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)에서의 그의 성능과 함께 설명될 것이지만, 그러나, 다른 예들에서, 방법(300)은 다른 적절한 디바이스들에 의해 수행될 수 있다.
일부 예들에서, 방법(300)은 블록 305에서 시작될 수 있다. 블록 305에서, 제어기(204)는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 셧다운 조건의 표시를 수신할 수 있다. 예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)가 4% 배터리 수준(또는 다른 적절한 임계값)에 도달하면, (예를 들어, 디바이스(100)가 분실되는 경우) 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)가 발견되는 것을 허용하기 위해 발견 동작을 위해 잔여 배터리를 보존하기 위해 전원이 꺼질 수 있다. 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 셧다운 조건의 검출에 응답하여, 제어기(204)는 백업 라디오(200)를 개시하도록 구성될 수 있다. 다른 예들에서, 방법(300)은 블록 305를 스킵하고 블록 310으로 직접 진행할 수 있다.
블록 310에서, 제어기(204)는 브로드캐스트 신호를 커플러(208)에 송신한다. 브로드캐스트 신호를 수신하면, 커플러(208)는 방사하기 시작할 수 있고, 케이싱들(112) 및, 적용가능한 경우, 배터리 모듈(104)의 다른 전도성 컴포넌트들을 여기시킨다. 특히, 커플러(208)는 브로드캐스트 신호를 배터리 모듈(104)의 전도성 케이싱들(112)에 방사한다. 브로드캐스트 신호는 제어기(204)에 의해 구현되는 통신 프로토콜에 따라 구성될 수 있다.
블록 315에서, 커플러(208)에 의해 여기되는 것에 응답하여, 전도성 케이싱들(112)은 브로드캐스트 신호를 방사하고 브로드캐스트할 수 있다. 따라서, 동작 시에, 제어기(204)는 블록들 310 및 315를 통해 계속 반복하고, 전도성 케이싱들(112)로 하여금 모바일 디바이스(100)로부터 브로드캐스트 신호들을 송신하게 하기 위해 적절한 브로드캐스트 신호들을 커플러(208)에 송신할 수 있다. 브로드캐스트 신호는 제어기(204)에 의해 구현되는 통신 프로토콜에 따라 BLE 프로토콜들, RFID 프로토콜들, WiFi 프로토콜들 등에 따라 포맷팅될 수 있다. 브로드캐스트 신호는, 예를 들어, 분실 디바이스 신호에 대응할 수 있고, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 위치를 찾기 위해 다른 디바이스를 동작시키는 사용자에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 분실 디바이스 신호는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 식별자, 최종 알려진 위치(예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)가 정상적으로 그의 위치를 결정할 수 있는 경우), 잔여 배터리 또는 전력 수준 등을 포함할 수 있다.
인지할 수 있는 바와 같이, 배터리 모듈(104)의 전도성 컴포넌트들의 사용은 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)에서 백업 라디오(200)의 구현을 위해 요구되는 구조적 변경들을 감소시키면서 백업 라디오(200)가 충분한 범위로 동작하는 것을 허용한다. 예를 들어, 백업 라디오(200)는, 방사 패턴이 실질적으로 전방향으로 유지되면서 추가적으로 신호가 선택된 벡터들을 따라 멀리 브로드캐스팅되는 것을 허용하도록, 선택된 벡터들을 따라 더 높은 이득을 갖도록 최적화될 수 있다. 일부 예들에서, 안테나로서 전도성 케이싱들(112)의 사용을 통해 라디오(200)를 배터리 모듈(104)에 통합하는 것에 더하여, 제어기(204) 및 커플러(208)가 또한 배터리 모듈(104)에 통합된다.
특히, 도 4를 참조하면, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 배터리 모듈(104)의 분해도가 도시되어 있다. 배터리 셀들(108)에 더하여, 배터리 모듈(104)은 인쇄 회로 보드(400)를 더 포함할 수 있다. 배터리 모듈(104)은 인쇄 회로 보드(400)뿐만 아니라 그 전도성 케이싱(112) 내에 배터리 셀(108)을 수용하도록 구성된 하우징(도시되지 않음)을 추가로 포함할 수 있다.
인쇄 회로 보드(400)는 연결된 모듈들(예를 들어, 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 다른 내부 컴포넌트들)에 전력을 공급하기 위해 배터리 모듈(104)의 정상 동작에 필요한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 보드(400)는 배터리 모듈(104)의 제어 및 전력 관리를 위한 회로뿐만 아니라, 또한 배터리 셀들에 대한 전기적 접촉들을 지원할 수 있다. 추가적으로, 라디오(200)를 배터리 모듈(104)에 통합하기 위해, 인쇄 회로 보드(400)는 제어기(204)뿐만 아니라 커플러(208)를 지지하도록 추가로 구성될 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 보드(400)는 커플러(208)에 대한 접지 평면으로서 작용할 수 있다.
도 4는 제어기(204) 및 커플러(208)를 포함하는 인쇄 회로 보드(400)의 정면도를 추가로 도시한다. 정면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 인쇄 회로 보드(400)는 제어기(204)를 커플러(208)에 연결하는 피드 트레이스를 포함한다. 커플러(208) 자체는 인쇄 회로 보드(400)에 에칭된 적어도 하나의 트레이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 예시된 예에서, 커플러(208)는 인쇄 회로 보드(400)에 에칭되고 인쇄 회로 보드(400) 및 배터리 셀들(108)의 길이의 일부를 따라 연장되는 일련의 삼각형 트레이스들을 포함한다. 커플러(208)의 이러한 예시적인 레이아웃은 배터리 모듈(104) 및 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 물리적 구성에 기초하여 전도성 케이싱(112)에 의해 방출되는 방사 패턴을 최적화하도록 선택된다. 예를 들어, 방사 패턴은 배터리 셀들(108)의 크기, 형상, 및 수뿐만 아니라 인근에 존재하는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 다른 컴포넌트들에 의해 영향을 받을 수 있다.
따라서, 다른 예에서, 커플러(208)는, 배터리 셀(108)의 수, 형상 및 크기를 기초로 전도성 케이싱(112)의 방사 패턴을 최적화하기 위해서, 또는 인쇄 회로 보드(400)의 형상 또는 크기 제한을 수용하기 위해서, 인쇄 회로 보드(400) 상의 상이한 크기, 형상, 및 위치 중 하나 이상을 포함하는, 상이한 설계를 가질 수 있다. 일부 예들에서, 라디오(200)는 위상 어레이를 형성하고 전도성 케이싱들(112)을 여기시키기 위해 협력하도록 구성된 다수의 커플러들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 커플러(208)의 레이아웃 또는 설계는 경험적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 커플러(208)에 대한 시작 설계를 선택하고 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 알려진 파라미터들(즉, 배터리 셀들(108)의 수, 형상 및 크기 및 인쇄 회로 보드(400)의 크기)에 기초하여 라디오(200)에 대한 방사 패턴을 시뮬레이션할 수 있다. 방사 패턴이 (예를 들어, 방사 패턴의 형상에 기초하여) 임계 조건을 만족하면, 라디오(200)의 프로토타입이 개발될 수 있다. 일부 예들에서, 몇몇 시작 레이아웃들이 선택되고 시뮬레이션될 수 있고, 최상의 시뮬레이션된 방사 패턴(들)을 생성하는 설계가 프로토타입을 개발하기 위해 선택될 수 있다.
프로토타입은 선택된 레이아웃(들)에 따라 커플러(208)를 에칭하고 제어기(204)를 인쇄 회로 보드(400)에 통합함으로써 라디오(200)를 배터리 모듈(104)에 통합하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 프로토타입 배터리-통합 라디오는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 다른 컴포넌트들의 존재시에 최종 방사 패턴을 결정하기 위해 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)로 테스트될 수 있다. 최종 방사 패턴이 다른 임계 조건을 만족시키는 경우, 커플러(208)를 구현하기 위해 대응하는 커플러 레이아웃이 선택될 수 있다. 예를 들어, 임계 조건은 최종 방사 패턴의 형상(예를 들어, 라디오(200)의 용례에 기초하여, 실질적으로 전방향성이거나, 단일 방향으로 최적화됨), 및 프로토타입에서 구현될 때 달성되는 실제 이득에 기초할 수 있다.
일부 예들에서, 커플러(208)에 대한 레이아웃 및 대응하는 방사 패턴을 선택하기 위한 단계들 중 일부 또는 전부는 모바일 컴퓨팅 디바이스(100)의 파라미터들 및 물리적 구성에 기초하여 컴퓨팅 디바이스에 의해 자동으로 수행될 수 있다.
전술한 명세서에서, 특정 실시예들이 설명되었다. 그러나, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 아래 청구범위에 제시된 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음을 인지할 수 있다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 모든 그러한 수정들은 본 교시들의 범주 내에 포함되기를 의도한다.
이점들, 장점들, 문제들에 대한 해결책들, 및 임의의 이점, 장점, 또는 해결책이 생성되거나 더 두드러지게 할 수 있는 임의의 요소(들)는 임의의 또는 모든 청구범위들의 임계적, 필수적 또는 본질적인 특징들 또는 요소들로서 해석되어서는 안 된다. 본 발명은 본 출원의 계류 동안 이루어지는 임의의 보정들을 포함하는 첨부된 청구항들 및 허여된 이러한 청구항들의 모든 등가물들에 의해서만 정의된다.
더욱이, 본 문서에서, 제1 및 제2, 상단 및 하단 등과 같은 관계적 용어들은 단지, 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 구별하기 위해서 사용될 수 있으며, 이러한 엔티티들 또는 액션들 사이의 임의의 실제 이러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지는 않는다. "포함한다", "포함하는", "갖는다", "갖는", "구비한다", "구비하는", "가진다", "가지는"이라는 용어들 또는 이들의 임의의 다른 변형은, 요소들의 목록을 포함하고, 갖고, 구비하고, 가지는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 오직 그 요소들만을 포함하는 것이 아니라 이러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 내재하거나 명시적으로 열거되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함을 포괄하는 것을 의도한다. "…을 포함한다(comprises … a)", "…을 갖는다(has … a)", "…을 포함한다(includes … a)", "…을 함유한다(contains … a)"에 이어지는 요소는, 더 많은 제약들 없이, 해당 요소를 포함하거나, 갖거나, 포함하거나, 함유하는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에서 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 단수형(a 및 an) 용어들은 본 명세서에서 이와 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 하나 이상으로서 정의된다. 용어 "실질적으로", "본질적으로", "대략", "약" 또는 그의 임의의 다른 형태는 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 유사한 것으로 정의되며, 하나의 비제한적 실시예에서 용어는 10% 이내, 또 다른 실시예에서 5% 이내, 또 다른 실시예에서 1% 이내 및 또 다른 실시예에서 0.5% 이내인 것으로 정의된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "결합된"이라는 용어는 연결된 것으로서 정의되지만, 반드시 직접적일 필요는 없고 반드시 기계적일 필요는 없다. 특정 방식으로 "구성되는" 디바이스 또는 구조는 적어도 이러한 방식으로 구성되지만, 또한 열거되지 않은 방식들로 구성될 수 있다.
일부 실시예들은 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 맞춤화된 프로세서들 및 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA)들과 같은 하나 이상의 특수화된 프로세서(또는 "처리 디바이스") 및 특정 비-프로세서 회로들과 함께, 본 명세서에 설명된 방법 및/또는 장치의 기능들의 일부, 대부분, 또는 전부를 구현하도록 하나 이상의 프로세서를 제어하는 고유한 저장된 프로그램 명령어들(소프트웨어 및 펌웨어 둘 다를 포함함)로 구성될 수 있다는 것이 인지할 수 있을 것이다. 대안적으로, 일부 또는 모든 기능들은 저장된 프로그램 명령어들을 갖지 않는 상태 머신에 의해, 또는 각각의 기능 또는 특정 기능들의 일부 조합들이 커스텀 로직으로서 구현되는 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)에서 구현될 수 있다. 물론, 2개의 접근법의 조합이 사용될 수 있다.
더욱이, 실시예는 본 명세서에 설명되고 청구된 바와 같은 방법을 수행하도록 컴퓨터(예를 들어, 프로세서를 포함함)를 프로그래밍하기 위한 컴퓨터 판독가능 코드가 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 및 플래시 메모리를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 통상의 기술자는, 예를 들어, 이용가능한 시간, 현재의 기술, 및 경제적 고려사항들에 의해 따른 상당한 노력 및 많은 설계 선택들이 있을 수 있지만, 본 명세서에 개시된 개념들 및 원리들에 의해 안내될 때, 최소의 실험으로 이러한 소프트웨어 명령어들 및 프로그램들 및 IC들을 용이하게 생성할 수 있을 것으로 예상된다.
본 개시내용의 요약서는 독자가 기술적 개시내용의 본질을 신속하게 확인할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이는 청구범위의 범주 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해 하에 제출된다. 또한, 전술한 상세한 설명에서, 본 개시내용을 간소화할 목적으로 다양한 특징들이 다양한 실시예들에서 함께 그룹화된다는 것을 알 수 있다. 이러한 개시 방법은 청구된 실시예들이 각각의 청구항에 명시적으로 기재된 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 다음의 청구항들이 반영하는 바와 같이, 본 발명의 주제는 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징들에 있다. 따라서, 다음의 청구항들은 이로써 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 개별적으로 청구된 주제로서 자립적이다.

Claims (19)

  1. 모바일 컴퓨팅 디바이스로서,
    전도성 케이싱을 갖는 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈;
    커플러; 및
    상기 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    브로드캐스트 신호를 상기 커플러에 통신하도록 구성되고, 상기 커플러는 상기 브로드캐스트 신호를 상기 배터리 모듈의 상기 전도성 케이싱에 방사하고 상기 배터리 모듈의 상기 전도성 케이싱으로 하여금 상기 모바일 디바이스로부터 상기 브로드캐스트 신호를 송신하게 하는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커플러는 상기 배터리 모듈의 인쇄 회로 보드에 에칭된 적어도 하나의 트레이스를 포함하는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 배터리 모듈의 상기 인쇄 회로 보드 상에 배치되는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  4. 제2항에 있어서, 상기 커플러의 레이아웃은 상기 전도성 케이싱의 방사 패턴을 최적화하기 위해 상기 인쇄 회로 보드의 크기, 상기 배터리 셀의 크기 및 상기 배터리 셀의 형상 중 하나 이상에 기초하여 선택되는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전도성 케이싱, 상기 커플러 및 상기 제어기는 상기 모바일 컴퓨팅 디바이스에 대한 백업 라디오를 형성하고, 상기 제어기는 상기 모바일 컴퓨팅 디바이스의 셧다운 조건에 응답하여 상기 백업 라디오를 개시하도록 구성되는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 블루투스 저에너지 제어기를 포함하는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 WiFi 제어기를 포함하는, 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  8. 모바일 컴퓨팅 디바이스를 위한 배터리 모듈로서,
    전도성 케이싱을 포함하는 배터리 셀;
    커플러; 및
    상기 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는
    브로드캐스트 신호를 상기 커플러에 통신하도록 구성되고, 상기 커플러는 상기 브로드캐스트 신호를 상기 배터리 셀의 상기 전도성 케이싱에 방사하고 상기 배터리 셀의 상기 전도성 케이싱으로 하여금 상기 브로드캐스트 신호를 송신하게 하는, 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 커플러 및 상기 제어기를 지지하도록 구성된 인쇄 회로 보드를 더 포함하는, 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 커플러는 상기 인쇄 회로 보드에 에칭된 적어도 하나의 트레이스를 포함하는, 배터리 모듈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 커플러의 레이아웃은 상기 전도성 케이싱의 방사 패턴을 최적화하기 위해 상기 인쇄 회로 보드의 크기, 상기 배터리 셀의 크기, 및 상기 배터리 셀의 형상 중 하나 이상에 기초하여 선택되는, 배터리 모듈.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 블루투스 저에너지 제어기를 포함하는, 배터리 모듈.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 WiFi 제어기를 포함하는, 배터리 모듈.
  14. 배터리 모듈과 통합된 라디오로서, 상기 라디오는
    상기 배터리 모듈의 배터리 셀의 전도성 케이싱을 여기시키도록 구성된 커플러; 및
    상기 커플러에 결합된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 브로드캐스트 신호를 상기 커플러에 통신하도록 구성되고, 상기 커플러는 상기 브로드캐스트 신호를 상기 배터리 셀의 상기 전도성 케이싱에 방사하고 상기 배터리의 상기 전도성 케이싱으로 하여금 상기 라디오로부터 상기 브로드캐스트 신호를 송신하게 하는, 라디오.
  15. 제14항에 있어서, 상기 커플러 및 상기 제어기는 상기 배터리 모듈의 인쇄 회로 보드 상에 배치되는, 라디오.
  16. 제15항에 있어서, 상기 커플러는 상기 인쇄 회로 보드에 에칭된 적어도 하나의 트레이스를 포함하는, 라디오.
  17. 제15항에 있어서, 상기 커플러의 레이아웃은 상기 전도성 케이싱의 방사 패턴을 최적화하기 위해 상기 인쇄 회로 보드의 크기, 상기 배터리 셀의 크기, 및 상기 배터리 셀의 형상 중 하나 이상에 기초하여 선택되는, 라디오.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제어기는 블루투스 저에너지 제어기를 포함하는, 라디오.
  19. 제14항에 있어서, 상기 제어기는 WiFi 제어기를 포함하는, 라디오.
KR1020237035145A 2021-04-15 2022-02-18 통합 백업 라디오를 갖는 디바이스 및 배터리 모듈 KR20230158048A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/231,699 US20220336901A1 (en) 2021-04-15 2021-04-15 Device and Battery Module with Integrated Backup Radio
US17/231,699 2021-04-15
PCT/US2022/016908 WO2022220922A1 (en) 2021-04-15 2022-02-18 Device and battery module with integrated backup radio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230158048A true KR20230158048A (ko) 2023-11-17

Family

ID=83601648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237035145A KR20230158048A (ko) 2021-04-15 2022-02-18 통합 백업 라디오를 갖는 디바이스 및 배터리 모듈

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220336901A1 (ko)
KR (1) KR20230158048A (ko)
CN (1) CN117693878A (ko)
DE (1) DE112022002151T5 (ko)
WO (1) WO2022220922A1 (ko)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7537167B1 (en) * 1993-08-31 2009-05-26 Broadcom Corporation Modular, portable data processing terminal for use in a radio frequency communication network
US6178311B1 (en) * 1998-03-02 2001-01-23 Western Multiplex Corporation Method and apparatus for isolating high frequency signals in a printed circuit board
JP2001056894A (ja) * 1999-08-18 2001-02-27 Nippon Telegraph & Telephone East Corp ワイヤレスリモートスイッチ
US20020111189A1 (en) * 2001-02-09 2002-08-15 Ming-Hsun Chou Cellular telephone with detachable radio
AU2003288861A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Exchangeable module for additional functionality
US7859469B1 (en) * 2007-08-10 2010-12-28 Plantronics, Inc. Combined battery holder and antenna apparatus
US8369904B2 (en) * 2009-02-24 2013-02-05 Gary Bennis Cell phone battery system with back-up reserve
US8902110B2 (en) * 2012-07-12 2014-12-02 Inpaq Technology Co., Ltd. All-metal casing structure and antenna structure
US10511183B2 (en) * 2016-12-02 2019-12-17 Shenzhen Yichong Wireless Power Technology Co., Ltd System, apparatus and method for optimizing wireless charging via load modulation
US10069191B1 (en) * 2017-01-31 2018-09-04 Amazon Technologies, Inc. Resonant structures formed by battery housings

Also Published As

Publication number Publication date
US20220336901A1 (en) 2022-10-20
CN117693878A (zh) 2024-03-12
WO2022220922A1 (en) 2022-10-20
DE112022002151T5 (de) 2024-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102500361B1 (ko) 5g 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치
US9024826B2 (en) Electronic devices with antennas formed with optically-transparent films and related methods
EP2284946B1 (en) Multi-slot antenna and mobile device
US10069192B2 (en) Portable communication device
US8111200B2 (en) Planar antenna and electronic device
US20120009884A1 (en) Multiple Input Multiple Output Antenna Module and Associated Method
US20170135103A1 (en) Antenna-based processing method and antenna-based processing device
CN103034291A (zh) 终端设备
US20140266968A1 (en) Communication device and antenna element therein
EP2408062A1 (en) Multiple input - multiple output antenna module
KR20230158048A (ko) 통합 백업 라디오를 갖는 디바이스 및 배터리 모듈
EP2418734B1 (en) Multiband antenna and electronic device
CN110797657B (zh) 通信设备
CN112563751A (zh) 双频带天线、设备及制造方法
US9748649B2 (en) Antenna module and electronic apparatus including the same
CN104377430B (zh) 多频天线
CN108964674B (zh) 通讯装置
CN216958509U (zh) 天线组件和电子设备
CN112352351B (zh) 包括5g天线模块的电子设备
US20240106061A1 (en) Battery Contact Antenna
EP2775562B1 (en) Communication device and antenna element therein
CN115966884A (zh) 强化天线稳定度的移动装置
CN117882439A (zh) 用于获得网络信息的电子装置及其操作方法
CN117393996A (zh) 天线模组及通信设备
CN117748123A (zh) 天线装置和电子设备