WO2024025266A1 - 스마트폰 보관 및 충전 장치 - Google Patents

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WO2024025266A1
WO2024025266A1 PCT/KR2023/010580 KR2023010580W WO2024025266A1 WO 2024025266 A1 WO2024025266 A1 WO 2024025266A1 KR 2023010580 W KR2023010580 W KR 2023010580W WO 2024025266 A1 WO2024025266 A1 WO 2024025266A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
charging
smartphone
unit
smartphones
space
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/010580
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김호성
석명진
이지용
Original Assignee
위더스 (주)
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 위더스 (주) filed Critical 위더스 (주)
Publication of WO2024025266A1 publication Critical patent/WO2024025266A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention collects and stores students' smartphones at schools, academies, etc.
  • a smartphone when a smartphone is collected, it is stored in a bag such as a plastic bag or shopping bag, or in a storage space in the form of a locker. This is simply used for storage purposes, and because the manager collects the smartphone one by one, the entire smartphone is stored in a storage space such as a plastic bag or shopping bag.
  • a storage space such as a plastic bag or shopping bag.
  • the present invention was devised to solve the above-mentioned problems. There is no need for an expensive multi-charging device that charges the charger and smartphone 1:1, and switching allows multiple smartphones to be charged with one charger.
  • the purpose is to provide a smartphone storage and charging device that can be economically effective.
  • a smartphone storage and charging device of the present invention includes a main body portion provided with a space therein for accommodating a plurality of smartphones; a charging unit mounted in the space so that a plurality of charging ports are exposed and charging the selected smartphone by applying power to the selected charging port; And a control unit that assigns charging priority to smartphones connected to each of the plurality of charging ports and controls the application of power to the charging unit so that the smartphones are sequentially charged based on the assigned charging priority; including, the main body.
  • a plurality of individual spaces are formed in the unit, each individual space is configured with a charging port, and the individual space is further configured with a self-generating means including a piezoelectric element.
  • control unit includes an ammeter that measures the current consumption of each smartphone connected to the plurality of charging ports, and analyzes the current consumption value of each smartphone measured by the ammeter to determine the relative battery capacity. It is characterized by giving charging priority with a lower priority.
  • the charging unit configures N charging ports into one unit group, and the control unit assigns charging priority to smartphones connected to the N charging ports for each unit group, respectively. It is characterized by controlling the power application of the charging unit so that the smartphones are sequentially charged for each unit group based on the charging priority given to each group.
  • control unit analyzes the remaining battery amount for each smartphone by analyzing the current consumption value of each smartphone measured by the ammeter, and calculates the required charging time for each smartphone according to the analysis results to charge the smart phone. It is characterized by setting the charging time for each phone and controlling the power application time of the charging unit for each smartphone based on the set charging time.
  • a recognition unit that is connected to two or more smartphones accommodated in the space of the main body through a wireless communication network to recognize collection and output a recognition result; And a monitoring unit that receives the recognition result output from the recognition unit and displays information on the collection status of the smartphone for the space part of the main body.
  • the self-power generation means is connected to a plurality of piezoelectric elements mounted on the lower surface of the individual space and a plurality of springs on the side walls of the individual space, and is separated from the piezoelectric element when the smartphone is placed. It is characterized by including a pressure plate that comes into contact with the piezoelectric element when the smartphone is placed.
  • the spring is connected to the side wall by a buffer made of elastic material.
  • charging priority is given to each smartphone connected to a plurality of charging ports and the smartphones are charged sequentially according to priority, so that relatively It is possible to charge a large number of smartphones using an inexpensive charger, making it efficient and economical.
  • charging devices can be installed at a class level rather than a school level at a low cost, so students' convenience can be improved as the penetration rate of charging devices increases.
  • 1 is a diagram schematically showing the device of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a device according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a device according to another embodiment of the present invention.
  • the device of the present invention includes a main body 10 for accommodating a plurality of smartphones 1, and a charging unit 20 for charging the smartphones 1 stored in the main body 10. ) and a control unit 30 that controls the charging operation of the charging unit 20.
  • the main body 10 is provided with a space 100 capable of accommodating a plurality of smartphones 1 therein.
  • the main body 10 may have a suitable structure among various known storage box structures.
  • the main body 10 may have a cabinet structure in which a plurality of storage boxes are arranged horizontally and vertically, and the space 100 may have a plurality of individual spaces divided by a plurality of side plates. .
  • Each partitioned space has unique identification information, and one or more pre-registered smartphones (1) can be accommodated and stored and identified by the manager.
  • the main body 10 may be provided with an opening and closing door that can open and close the space 100, and may be equipped with a locking device that allows an administrator to selectively open and close the door.
  • the opening/closing door may also be provided for each individual space.
  • the main body 10 may include at least one ultraviolet (UV) lamp to sterilize the smartphone 1 being stored.
  • UV ultraviolet
  • UV (ultraviolet) lamp it is desirable to reduce power consumption by allowing the UV (ultraviolet) lamp to operate only when the main body 10 is stored, that is, when the smartphone 1 is stored.
  • the charging unit 20 is mounted so that a plurality of charging ports 200 are exposed in the space 100 of the main body 10, and applies power to the selected charging port 200 to charge the selected smartphone 1. It can be configured to allow charging.
  • the charging unit 20 includes a conversion circuit for converting commercial power input from the outside into power suitable for the input power of the smartphone 1, and a conversion circuit for converting the power output from the conversion circuit to each charging port ( A distribution circuit for distributing to 200) and various protection circuits to prevent overvoltage or overcurrent during the charging process of the connected smartphone 1 may be provided.
  • the charging port 200 may include a wired port 201 equipped with various wired connection interfaces such as 5pin and Type-C, and a wireless port 202 that supports wireless charging.
  • the control unit 30 assigns charging priority to the smartphones 1 connected to each of the plurality of charging ports 200, and sequentially charges the smartphones 1 based on the assigned charging priority. Controls power application to the charging unit 20.
  • control unit (30) does not need to charge N smartphones (1) with N charging sources.
  • N smartphones 1 are sequentially charged one by one.
  • the device of the present invention can efficiently charge multiple smartphones 1 through a relatively inexpensive device without an expensive large-capacity charging device.
  • control unit 30 can recognize the current consumption of the smartphone 1 and give charging priority accordingly.
  • control unit 30 may include an ammeter 300 that measures current consumption of the smartphones 1 connected to each of the plurality of charging ports 200.
  • control unit 30 analyzes the current consumption value of each smartphone 1 measured by the ammeter 300 and provides a priority setting module 310 that assigns charging priority in order of relatively small battery amount. It can be included.
  • the priority setting module 310 can recognize the smartphone 1 connected to the charging port 200 with the highest current consumption as the phone with the lowest battery amount, and prioritize charging in order of the lowest battery amount. is granted.
  • the priority setting module 310 controls the charging unit 20 so that power is applied to the selected charging port 200 based on the assigned charging priority.
  • control unit 30 may further include a charging time setting module 320 that sets the charging time of the smartphone 1 to be charged according to charging priority.
  • the charging time setting module 320 estimates the expected time required for charging for each smartphone 1, and allows charging to be performed only for the estimated time for each smartphone 1.
  • This charging time setting module 320 analyzes the remaining battery amount for each smartphone 1 by analyzing the current consumption value of each smartphone 1 measured by the ammeter 300, and according to the analysis result, each smart phone 1 Calculate the charging time required for each phone (1) and set the charging time for each smartphone (1).
  • the method of analyzing the remaining battery amount through the current consumption value of the smartphone 1 can be implemented in various ways through known techniques, and detailed description thereof will be omitted.
  • the charging time setting module 320 controls the power application time of the charging unit 20 for each smartphone 1 to be sequentially charged based on the preset charging time.
  • N smartphones 1 are sequentially charged according to the priority given through recognition of current consumption with one charging source, and a pair of wired/wireless ports are treated as one port and the control unit 30 ), when determining priority, the current consumption is analyzed by switching the port selector, and once the smartphone (1) to be charged is determined, the corresponding port is selected and charging is performed for a specified time.
  • the port selector may be installed at the rear of the ammeter 300. At this time, since the current value of the wired or wireless port not selected by the port selector is '0' without needing to measure, the ammeter 300 is not located in front of all wired or wireless ports, but only one is installed in front of the port selector, which is the highest inlet of current flow. .
  • the smartphone (1) that is 100% charged will drop below 100% over a certain period of time, but it is excluded from the priority competition and no more charging time is allocated, and the remaining smartphones (1) are given a charging opportunity. It will happen.
  • the charging unit 20 may consist of N charging ports 200 as one unit group 21, 22, and 23, as shown in FIG. 3. That is, the charging unit 20 may be composed of a plurality of unit groups 21, 22, and 23, and each unit group 21, 22, and 23 is connected to a wired port 201 or/and a wireless port 202. It may be provided with N charging ports 200.
  • control unit 30 assigns charging priority to the smartphones 1 connected to the N charging ports 200 for each unit group 21, 22, and 23, respectively, and 23), the application of power to the charging unit 20 can be controlled so that the smartphone 1 is sequentially charged for each unit group 21, 22, and 23 based on the charging priority given to each unit group.
  • FIG 3 three unit groups (21, 22, 23) and four charging ports (200) are shown for each unit group (21, 22, 23), but this is shown as an embodiment of the present invention.
  • the number of unit groups (21, 22, 23) and the number of charging ports (200) for each unit group (21, 22, 23) depend on the environment in which the device of the present invention is installed or the number of students in each class at the school or academy. It is natural that it can be selectively increased or decreased accordingly.
  • the manager may further include a recognition unit 40 and a monitoring unit 50 for monitoring the collection and storage status of the smartphone 1.
  • the recognition unit 40 is connected to two or more smartphones 1 accommodated in the space 100 of the main body 10 through a wireless communication network to recognize collection and provide the recognition result. Can be printed.
  • the wireless communication network may be either Wifi or Bluetooth, which are short-distance communication networks commonly used in smartphones 1.
  • the recognition unit 40 can request user information from the connected smartphone 1, and in response, output user information returned from the smartphone 1 as a recognition result.
  • the monitoring unit 50 may receive the recognition result output from the recognition unit 40 and display collection status information of the smartphone 1 for the space 100 of the main body 10.
  • the collection status information includes the collected quantity, collection time, exported quantity, and exported time of the smartphone 1, as well as the user name of the towel and the exported smartphone 1, according to the recognition result transmitted from the recognition unit 40. may include.
  • the monitoring unit 50 further includes a display 500 for visually displaying the collection status information, so that managers such as teachers or instructors can easily determine the management, including the collection status, of the smartphone 1. let it be
  • the space 100 may have a plurality of individual spaces partitioned by a plurality of side plates.
  • Each partitioned space has unique identification information, and one or more pre-registered smartphones (1) can be accommodated and stored and identified by the manager.
  • an individual space 110 is formed in the main body 10, and the vibration energy generated from each smartphone 1 placed in the individual space 110 and charged is converted into electrical energy to create a smart phone. Examples of using it as an auxiliary means for charging the phone (1) or as energy for operating other sterilizing means mentioned above are presented.
  • a plurality of individual spaces 110 are formed in the main body 10, and although not shown in the drawings, each individual space is provided with a charging port 200 to provide each individual space 110.
  • the placed smartphone 1 can be charged by the above-mentioned operating mechanism, and the individual space 110 is further configured with a self-power generation means 60 including a piezoelectric element 61. Do it as
  • the piezoelectric element 61 refers to an element that converts pressure from an external physical force into electrical energy through the piezoelectric effect that generates voltage.
  • the piezoelectric element 61 converts vibration generated by a phone call or various notifications from the charging smartphone 1 into electrical energy to generate self-generation.
  • the piezoelectric element 61 is generally made of ceramic, and when continuous mechanical shock or continuous load is applied, it acts as a factor that reduces durability by breaking due to the physical properties of the ceramic itself.
  • a plurality of piezoelectric elements 61 are mounted on the lower surface of the individual space 110 and are connected to the side wall of the individual space 110 by a plurality of springs 63, as shown in FIG. 5A.
  • a pressure plate 62 is provided that forms a separation d from the piezoelectric element 61 and is in contact with the piezoelectric element 61 when the smartphone 1 is placed, as shown in FIG. 5B. I'm doing it.
  • the pressure plate 62 which places the smartphone 1 on the pressure plate 62, comes into contact with the piezoelectric element 61, and the vibration generated by the smartphone 1 moves the piezoelectric element 61. It is to be transmitted to . Additionally, the amplitude of this vibration increases due to the plurality of springs 63 formed on the pressure plate 62, thereby doubling the mechanical energy transmitted to the piezoelectric element 61. Additionally, the reason for configuring the pressure plate 62 is to evenly distribute the mechanical energy supplied from the smartphone 1 placed on the upper part of the pressure plate 62 to the entire piezoelectric element 61.
  • the vibration energy transmitted from the smartphone 1 to the pressure plate 62 is transmitted to the main body 10, and the spring 63 is used to block the vibration energy from being dispersed and to control noise caused by the vibration energy.
  • the side wall is connected to the side wall by a buffer 64 made of an elastic material. That is, the shock absorber 64 controls the transmission of vibration energy to the side wall through the spring 63, thereby controlling the dispersion of vibration energy and noise.
  • a charging unit is further configured to charge the electric energy converted from the piezoelectric element 61, and the control unit 30 transfers the electric energy charged in the charging unit to the smartphone (1).
  • the distribution is controlled by charging or driving the above-mentioned sterilization means.
  • main body 20 charging part
  • control unit 40 recognition unit
  • Priority setting module 320 Charging time setting module

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

본 발명은 학교나 학원 등에서 학생들의 스마트폰을 수거하여 보관하고, 보관 중인 스마트폰의 배터리를 충전하는 스마트폰 보관 및 충전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 복수의 스마트폰을 수용할 수 있는 공간부가 마련되는 본체부; 상기 공간부에 복수의 충전포트가 노출되도록 장착되며 선택된 충전포트에 전원을 인가하여 선택된 스마트폰을 충전시키는 충전부; 및 상기 복수의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰에 대하여 충전 우선순위를 부여하고 부여된 충전 우선순위에 기반하여 순차적으로 스마트폰이 충전되도록 상기 충전부의 전원 인가를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 본체부에는 복수의 개별공간이 형성되며, 각 개별공간에는 각 충전포트가 구성되고, 상기 개별공간에는 압전소자를 포함하는 자가발전수단이 더 구성됨이 특징이다.

Description

스마트폰 보관 및 충전 장치
본 발명은 학교나 학원 등에서 학생들의 스마트폰을 수거하여 보관
하면서 보관 중인 스마트폰의 배터리를 충전하는 스마트폰 보관 및 충전 장치에 관
한 것이다.
군대, 기숙 학원, 학교 등과 같은 조직체에서는 하루 중에 소정시간 동안 병사 또는 학생의 스마트폰 사용을 금지하고 일과 시간이 지나거나 하교 후 스마트폰을 돌려주어 사용을 할 수 있도록 하고 있다.
예를 들면, 군대에서 일반 병사의 경우 평일 오후 5시부터 오후 9시까지만 스마트폰의 사용이 허용되고 있으며, 기숙 학원, 학교 등에서는 수업 시간 중 스마트폰의 사용을 허용하지 않고, 수업 종료 후에 스마트폰의 사용을 허용한다.
이와 같이 하루 중에 스마트폰의 사용이 허용되지 않는 시간에는 모든 대상자들의 스마트폰을 수거하여 보관하고, 허용 시간에만 보관함으로부터 스마트폰을 반출시켜 사용하도록 하는 것이다.
일반적으로 스마트폰을 수거하게 되면 비닐봉투나 쇼핑백 등과 같은 가방 또는 사물함 형태의 수납공간에 스마트폰을 보관하게 되는데 이는 단순히 보관을 위한 목적으로만 이용되고 있으며, 관리자가 일일이 스마트폰을 수거하기 때문에 전체 인원 중 일부 인원의 수거가 누락되어도 이를 파악하기가 용이하지 않는 등 스마트폰의 수거 및 반출 관리가 효율적으로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
한편 근래 들어 학생들의 스마트폰 사용량이 증가하게 되면서 학교 등에서도 학생들의 편의를 위하여 스마트폰 충전장치 등이 구비되어 있다.
그러나 학교 등에서 수십 많게는 수백 명의 학생을 대상으로 대기시간 없이 원활한 충전이 실시되기 위해서는 적어도 30 포트 이상의 멀티 충전기가 다수 개 구비되어 있어야 하지만, 이러한 고용량의 멀티 충전기는 워낙 고가 장비이기 때문에 예산 문제 등으로 인하여 학급 단위의 설치가 현실적으로 불가한 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로, 충전기와 스마트폰이 1:1로 충전하는 고가의 멀티 충전장치가 필요하지 않고, 1개의 충전기로 다수의 스마트폰을 충전할 수 있도록 스위칭 해주는 방식으로 경제적인 효과를 줄 수 있는 스마트폰 보관 및 충전 장치를 제공하는 것이 목적이다.
상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 스마트폰 보관 및 충전 장치(이하 "본 발명의 장치"라 칭함)은, 내부에 복수의 스마트폰을 수용할 수 있는 공간부가 마련되는 본체부; 상기 공간부에 복수의 충전포트가 노출되도록 장착되며 선택된 충전포트에 전원을 인가하여 선택된 스마트폰을 충전시키는 충전부; 및 상기 복수의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰에 대하여 충전 우선순위를 부여하고 부여된 충전 우선순위에 기반하여 순차적으로 스마트폰이 충전되도록 상기 충전부의 전원 인가를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 본체부에는 복수의 개별공간이 형성되며, 각 개별공간에는 각 충전포트가 구성되고, 상기 개별공간에는 압전소자를 포함하는 자가발전수단이 더 구성됨을 특징으로 한다.
하나의 예로써, 상기 제어부는, 상기 복수의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰의 소모전류를 계측하는 전류계를 포함하고, 상기 전류계로부터 계측되는 각 스마트폰의 소모전류값을 분석하여 상대적으로 배터리양이 적은 순위로 충전 우선순위를 부여하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 충전부는, N 개의 충전포트를 하나의 단위그룹으로 구성하고, 상기 제어부는, 각 단위그룹별 N 개의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰에 대하여 충전 우선순위를 부여하고, 각 단위그룹별마다 부여된 충전 우선순위에 기반하여 각 단위그룹별 순차적으로 스마트폰이 충전되도록 상기 충전부의 전원 인가를 제어하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어부는, 상기 전류계로부터 계측되는 각 스마트폰의 소모전류값을 분석하여 각 스마트폰별로 잔여 배터리양을 분석하며, 분석 결과에 따라 각 스마트폰별로 필요한 충전시간을 산출하여 스마트폰별 충전시간을 설정하고, 설정된 충전시간에 기반하여 스마트폰별로 상기 충전부의 전원 인가 시간을 제어하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 본체부의 공간부에 수용된 둘 이상의 스마트폰과 무선 통신망을 통해 접속되어 수거 여부를 인식하고 인식 결과를 출력하는 인식부; 및 상기 인식부에서 출력되는 인식 결과를 수신하여 상기 본체부의 공간부에 대한 스마트폰의 수거 상태 정보를 표시하는 모니터링부;를 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써 상기 자가발전수단은, 상기 개별공간의 하면에 복수로 장착되는 압전소자와, 상기 개별공간의 측벽에 복수의 스프링에 의해 연결되며 스마트폰의 비안치시는 압전소자와 이격을 형성하고 스마트폰의 안치시 압전소자와 접하게 되는 가압판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로써 상기 스프링은 상기 측벽에 탄성재질의 완충구에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치에 의하면, 복수의 충전포트에 연결된 각 스마트폰에 대하여 충전 우선순위를 부여하고 우선순위에 따라 순차적으로 스마트폰이 충전되게 함으로써, 고가의 멀티 충전장치 없이도 상대적으로 저렴한 충전기를 이용하여 많은 수의 스마트폰 충전이 가능하여 효율적이면서도 경제적인 효과가 있다.
이에 적은 비용으로도 충전장치를 학교 단위가 아닌 학급 단위로 설치할 수 있게 되므로 충전장치의 보급율 증대에 따라 학생들의 편의성이 향상될 수 있다.
또한 스마트폰에 대한 수거 및 반출 상태 등의 정보가 관리자로 하여금 모니터링되게 함으로써, 스마트폰의 수거 및 반출 관리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 장치의 구성을 나타내는 블록도.
[규칙 제91조에 의한 정정 26.09.2023]
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 장치는 복수의 스마트폰(1)을 수납하기 위한 본체부(10)와, 상기 본체부(10)에 수납된 스마트폰(1)을 충전하기 위한 충전부(20) 및 상기 충전부(20)의 충전 작동을 제어하는 제어부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 본체부(10)는 내부에 복수의 스마트폰(1)을 수용할 수 있는 공간부(100)가 마련된다.
상기 본체부(10)는 공지의 다양한 수납함 구조 중 적합한 하나의 구조를 가질 수 있다. 일 예로 상기 본체부(10)는 복수 개의 보관함이 횡방향 및 종방향으로 배열되는 캐비넷 구조를 가질 수 있으며, 상기 공간부(100)는 복수의 측판에 의해 구획된 복수의 개별 공간을 가질 수 있다.
구획된 개별 공간은 고유의 식별 정보를 가지고 있으며 사전에 등록된 하나 이상의 스마트폰(1)이 수용 및 보관되어 관리자에 의해 식별될 수 있다.
그리고 상기 본체부(10)는 상기 공간부(100)를 개폐할 수 있는 개폐도어가 마련될 수 있으며, 상기 개폐도어를 관리자가 선택적으로 개폐할 수 있게 하는 시건장치가 장착될 수 있다. 이때 상기 공간부(100)가 앞서 언급한 바와 같이 복수의 개별 공간으로 구획된 경우 상기 개폐도어 역시 개별 공간마다 마련될 수 있다.
뿐만 아니라 상기 본체부(10)에는 보관 중인 스마트폰(1)에 대한 살균을 실시할 수 있도록 적어도 하나 이상의 UV(ultraviolet)램프를 포함할 수 있다.
이때 상기 UV(ultraviolet)램프는 본체부(10)의 보관 상태 즉 스마트폰(1)이 수납된 상태에서만 작동이 되도록 함으로써 전력 사용량을 절감할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
상기 충전부(20)는 상기 본체부(10)의 공간부(100)에 복수의 충전포트(200)가 노출되도록 장착되며, 선택된 충전포트(200)에 전원을 인가하여 선택된 스마트폰(1)을 충전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 충전부(20)는 도면에 도시된 바 없으나, 외부로부터 입력되는 상용전원을 스마트폰(1)의 입력 전원에 적합한 전원으로 변환하기 위한 변환 회로와, 변환 회로에서 출력되는 전원을 각 충전포트(200)로 분배하는 분배 회로 및 연결된 스마트폰(1)의 충전 과정에서 과전압 내지 과전류 등을 방지되게 하는 다양한 보호 회로 등이 구비될 수 있다.
상기 충전포트(200)는 5pin, Type-C 등의 다양한 유선 연결용 인터페이스가 구비되는 유선포트(201)와, 무선 충전을 지원하는 무선포트(202)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(30)는 상기 복수의 충전포트(200)에 각각 연결된 스마트폰(1)에 대하여 충전 우선순위를 부여하고, 부여된 충전 우선순위에 기반하여 순차적으로 스마트폰(1)이 충전되도록 상기 충전부(20)의 전원 인가를 제어한다.
즉 학교 또는 학원 등에서는 학생의 스마트폰(1)을 장시간 보관하기 때문에 이러한 충분한 시간적 여유를 고려하여, 상기 제어부(30)는 N 개의 스마트폰(1)을 N개의 충전원으로 충전할 필요 없이 하나의 전원으로 충전 순위를 부여하여 N개의 스마트폰(1)를 순차적으로 하나씩 충전되게 하는 것이다.
이와 같은 제어부(30)의 제어 방식에 따라 본 발명의 장치는 고가의 대용량 충전장치 없이 상대적으로 저렴한 장치를 통해 여러 대의 스마트폰(1)을 효율적으로 충전할 수 있게 된다.
구체적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(30)는, 스마트폰(1)의 소모전류를 인식하고 그에 따라 충전 우선순위를 부여할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제어부(30)는 상기 복수의 충전포트(200)에 각각 연결된 스마트폰(1)의 소모전류를 계측하는 전류계(300)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어부(30)는 상기 전류계(300)로부터 계측되는 각 스마트폰(1)의 소모전류값을 분석하여 상대적으로 배터리양이 적은 순위로 충전 우선순위를 부여하는 우선순위설정모듈(310)을 포함할 수 있다.
다시 말해 상기 우선순위설정모듈(310)은 소모전류가 가장 많은 충전포트(200)에 연결된 스마트폰(1)을 배터리양이 가장 적은 폰으로 인식할 수 있으며, 배터리양이 적은 순대로 충전 우선순위를 부여하게 된다.
상기 우선순위설정모듈(310)은 부여된 충전 우선순위에 기반하여 선택된 충전포트(200)에 전원이 인가되도록 상기 충전부(20)를 제어한다.
또한 상기 제어부(30)는 충전 우선순위에 따라 충전되는 스마트폰(1)의 충전 시간을 설정하는 충전시간설정모듈(320)을 더 포함할 수 있다. 상기 충전시간설정모듈(320)은 각 스마트폰(1)별로 충전에 필요한 예상시간을 추정하고, 각 스마트폰(1)별로 추정된 예상시간 동안만 충전이 실시되게 한다.
이러한 충전시간설정모듈(320)은 상기 전류계(300)로부터 계측되는 각 스마트폰(1)의 소모전류값을 분석하여 각 스마트폰(1)별로 잔여 배터리양을 분석하며, 분석 결과에 따라 각 스마트폰(1)별로 필요한 충전시간을 산출하여 스마트폰(1)별 충전시간을 설정한다.
여기서 스마트폰(1)의 소모전류값을 통해 잔여 배터리양을 분석하는 방법은 공지 기술을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그리고 상기 충전시간설정모듈(320)은 사전 설정된 충전시간에 기반하여 순차적으로 충전을 실시하게 되는 각 스마트폰(1)별로 상기 충전부(20)의 전원 인가 시간을 제어한다.
즉 본 발명에서는 하나의 충전원으로 소모전류 인식을 통해 부여된 우선순위에 따라 N 개의 스마트폰(1)을 차례로 충전하게 되는 것으로, 유/무선 포트 한 쌍을 하나의 포트로 처리하고 제어부(30)에서는 우선순위 결정시 포트 셀렉터를 스위칭해 가면서 소모전류를 분석하고 충전할 스마트폰(1)이 결정되면 해당 포트를 선택 후 지정 시간동안 충전을 진행하게 되는 것이다.
상기 포트 셀렉터는 상기 전류계(300)의 후단에 설치될 수 있다. 이때 이는 포트 셀렉터에 의해 선택되지 않은 유무선 포트의 전류값은 측정할 필요 없이 '0'이기에 전류계(300)가 유무선 모든 포트 앞에 위치하지 않고 전류 흐름의 최상위 입구인 포트 셀렉터 앞 부분에 하나만 설치되는 것이다.
또한 충전이 100프로 완료된 스마트폰(1)은 일정 시간이 지나면서 100% 아래로 떨어지게 되지만 우선순위 경쟁에서 배체되어 더 이상의 충전시간은 할당되지 않고 나머지 스마트폰(1)들에게 충전기회가 주어지게 되는 것이다.
한편 상기 충전부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 N 개의 충전포트(200)를 하나의 단위그룹(21, 22, 23)으로 구성할 수 있다. 즉 상기 충전부(20)는 복수의 단위그룹(21, 22, 23)으로 구성될 수 있으며, 각각의 단위그룹(21, 22, 23)은 유선포트(201) 또는/및 무선포트(202)로 구성되는 N 개의 충전포트(200)를 구비할 수 있다.
또한 상기 제어부(30)는 각 단위그룹(21, 22, 23)별로 N 개의 충전포트(200)에 각각 연결된 스마트폰(1)에 대하여 충전 우선순위를 부여하고, 각 단위그룹(21, 22, 23) 마다 부여된 충전 우선순위에 기반하여 각 단위그룹(21, 22, 23)별로 스마트폰(1)이 순차적으로 충전되도록 상기 충전부(20)의 전원 인가를 제어할 수 있다.
즉 각 단위그룹(21, 22, 23)별로 복수의 충전포트(200)가 마련되어 있으나, 실질적으로 각 단위그룹(21, 22, 23) 마다 하나의 충전포트(200)를 통해서만 충전이 가능하게 함으로써 고가의 대용량 충전장치 없이도 많은 수의 스마트폰(1)을 충전할 수 있게 되며, 특히 일시에 많은 수의 스마트폰(1)을 충전하는 것이 아니기 때문에 충전장치의 부하를 최소화함으로 장치의 고장이나 열화 등을 방지할 수 있게 된다.
여기서 도 3에서는 3개의 단위그룹(21, 22, 23)과 각 단위그룹(21, 22, 23)별로 4개의 충전포트(200)가 마련된 것으로 도시하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시 예로 도시되고 있을 뿐, 단위그룹(21, 22, 23)의 수와 단위그룹(21, 22, 23)별 충전포트(200)의 수는 본 발명의 장치가 설치되는 환경이나 학교 또는 학원의 학급별 학생수에 따라 선택적으로 증감될 수 있음은 당연하다.
한편 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 관리자가 상기 스마트폰(1)의 수거 및 수납 상태를 모니터링하기 위한 인식부(40)와 모니터링부(50)를 더 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 인식부(40)는 상기 본체부(10)의 공간부(100)에 수용된 둘 이상의 스마트폰(1)과 무선 통신망을 통해 접속되어 수거 여부를 인식하고 인식 결과를 출력할 수 있다.
이때 상기 무선 통신망은 스마트폰(1)에서 일반적으로 사용되고 있는 근거리 통신망인 Wifi나 Bluetooth 중 어느 하나일 수 있다.
그리고 상기 인식부(40)는 접속된 스마트폰(1)에 사용자 정보를 요청할 수 있으며, 이에 응답하여 스마트폰(1)으로부터 회신되는 사용자 정보를 인식 결과로서 출력할 수 있다.
상기 모니터링부(50)는 상기 인식부(40)에서 출력되는 인식 결과를 수신하여 상기 본체부(10의 공간부(100)에 대한 스마트폰(1)의 수거 상태 정보를 표시할 수 있다.
여기서 상기 수거 상태 정보는 상기 인식부(40)로부터 전송되는 인식 결과에 따라 스마트폰(1)의 수거 수량, 수거 시간, 반출 수량, 반출 시간은 물론 수건 및 반출된 스마트폰(1)의 사용자 이름을 포함할 수 있다.
상기 모니터링부(50)는 상기 수거 상태 정보를 가시적으로 표시하기 위한 디스플레이(500)를 더 포함함으로써 교사 또는 강사 등의 관리자로 하여금 스마트폰(1)의 수거 상태를 포함한 관리가 용이하게 파악될 수 있게 한다.
상기 공간부(100)는 복수의 측판에 의해 구획된 복수의 개별 공간을 가질 수 있다.
구획된 개별 공간은 고유의 식별 정보를 가지고 있으며 사전에 등록된 하나 이상의 스마트폰(1)이 수용 및 보관되어 관리자에 의해 식별될 수 있다.
한편 본 발명에서는 상기 본체부(10)에 개별공간(110)을 구성하고 이러한 개별공간(110)에 안치되어 충전이 이루어지는 각각의 스마트폰(1)에서 발생되는 진동에너지를 전기에너지로 전환시켜 스마트폰(1) 충전의 보조수단으로 이용하거나 기타 상기에서 언급한 살균수단의 가동에 에너지로서 이용토록 하는 예를 제시하고 있다.
본 실시예는 상기 본체부(10)에는 복수의 개별공간(110)이 형성되도록 하고, 도면에 도시된 바는 없으나 각 개별공간에는 각 충전포트(200)가 구성되어 각 개별공간(110)에 안치된 스마트폰(1)은 상기에서 언급한 작동기작에 의해 충전이 가능하도록 하고, 상기 개별공간(110)에는 압전소자(61)를 포함하는 자가발전수단(60)이 더 구성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 압전소자(61)란 외부의 물리적 힘에 의한 압력이 전압을 발생시키는 압전 효과에 의해 이를 전기에너지로 전환하는 소자를 의미한다. 상기 압전소자(61)는 충전중인 스마트폰(1)에서 전화가 걸려오거나 각종 알림에 의해 발생되는 진동을 전기에너지로 전환하여 자가발전이 이루어지도록 하는 것이다.
그런데 상기 압전소자(61)는 일반적으로 세라믹으로 제작된 성분으로 계속적인 기계적 충격 또는 지속적인 상재하중이 작용하는 경우에는 세라믹 자체의 물성에 의해 부서지는 등으로 내구성을 저하시키는 요인으로 작용한다.
이에 본 실시예에서는 상기 개별공간(110)의 하면에 복수로 장착되는 압전소자(61)와, 상기 개별공간(110)의 측벽에 복수의 스프링(63)에 의해 연결되며 도 5a에서 보는 바와 같이 스마트폰(1)의 비안치시는 압전소자(61)와 이격(d)을 형성하고 도 5b에서 보는 바와 같이 스마트폰(1)의 안치시 압전소자(61)와 접하게 되는 가압판(62)을 제시하고 있다.
즉 도 5a에서 보는 바와 같이 스마트폰(1)의 비안치 즉 외력이 없을 시는 상가 가압판(62)이 압전소자(61)와 이격(d)을 형성하여 압전소자(61)에 상재하중이 부과되지 않도록 하여 상기에서 언급한 내구성 저하요인을 제어하는 것이다.
그러다가 도 5b에서 보는 바와 같이 가압판(62)에 스마트폰(1)을 안치시는 가압판(62)이 압전소자(61)에 접하게 되고, 스마트폰(1)에서 발생되는 진동이 압전소자(61)로 전달되도록 하는 것이다. 또한 이러한 진동은 가압판(62)에 구성되는 복수의 스프링(63)에 의해 진폭이 커지면서 압전소자(61)로 전달되는 기계적 에너지를 배가시키게 되는 것이다. 또한 가압판(62)을 구성하는 이유는 가압판(62) 상부에 안치되는 스마트폰(1)으로부터 공급되는 기계적 에너지를 전체 압전소자(61) 측로 균등하게 배분되도록 하는 것이다.
또한 본 발명에서는 스마트폰(1)에서 가압판(62)에 전달된 진동에너지가 본체부(10)로 전달되어 진동에너지가 분산되는 것을 차단하고 진동에너지에 의한 소음을 제어하기 위해 상기 스프링(63)은 상기 측벽에 탄성재질의 완충구(64)에 의해 연결되도록 하는 예를 제시한다. 즉 스프링(63)을 통해 진동에너지가 측벽으로 전달되는 것을 상기 완충구(64)가 제어함으로써 진동에너지의 분산 및 소음을 제어토록 하는 것이다.
또한 본 실시예에서는 도면에 도시된 바는 없으나 상기 압전소자(61)에서 변환된 전기에너지가 충전되는 충전부가 더 구성되며, 상기 제어부(30)에서 충전부에 충전된 전기에너지를 스마트폰(1)의 충전 또는 상기에서 언급한 살균수단의 구동에 분배를 제어하도록 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
부호의 설명
10 : 본체부 20 : 충전부
30 : 제어부 40 : 인식부
50 : 모니터링부
200 : 충전포트 300 : 전류계
310 : 우선순위설정모듈 320 : 충전시간설정모듈

Claims (8)

  1. 내부에 복수의 스마트폰을 수용할 수 있는 공간부가 마련되는 본체부;
    상기 공간부에 복수의 충전포트가 노출되도록 장착되며 선택된 충전포트에
    전원을 인가하여 선택된 스마트폰을 충전시키는 충전부; 및
    상기 복수의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰에 대하여 충전 우선순위를 부
    여하고 부여된 충전 우선순위에 기반하여 순차적으로 스마트폰이 충전되도록 상기
    충전부의 전원 인가를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰보관 및 충전 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,상기 복수의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰의 소모전류를 계측하는 전류계를 포함하고, 상기 전류계로부터 계측되는 각 스마트폰의 소모전류값을 분석하여상대적으로 배터리양이 적은 순위로 충전 우선순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 충전부는,N 개의 충전포트를 하나의 단위그룹으로 구성하고,
    상기 제어부는,각 단위그룹별 N 개의 충전포트에 각각 연결된 스마트폰에 대하여 충전 우선순위를 부여하고, 각 단위그룹별마다 부여된 충전 우선순위에 기반하여 각 단위그룹별 순차적으로 스마트폰이 충전되도록 상기 충전부의 전원 인가를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,상기 전류계로부터 계측되는 각 스마트폰의 소모전류값을 분석하여 각 스마트폰별로 잔여 배터리양을 분석하며, 분석 결과에 따라 각 스마트폰별로 필요한 충전시간을 산출하여 스마트폰별 충전시간을 설정하고, 설정된 충전시간에 기반하여스마트폰별로 상기 충전부의 전원 인가 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부의 공간부에 수용된 둘 이상의 스마트폰과 무선 통신망을 통해
    접속되어 수거 여부를 인식하고 인식 결과를 출력하는 인식부; 및 상기 인식부에서 출력되는 인식 결과를 수신하여 상기 본체부의 공간부에 대한 스마트폰의 수거 상태 정보를 표시하는 모니터링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부에는 복수의 개별공간이 형성되며, 각 개별공간에는 각 충전포트
    가 구성되고, 상기 개별공간에는 압전소자를 포함하는 자가발전수단이 더 구성됨을특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 자가발전수단은, 상기 개별공간의 하면에 복수로 장착되는 압전소자와,
    상기 개별공간의 측벽에 복수의 스프링에 의해 연결되며 스마트폰의 비안치시는 압전소자와 이격을 형성하고 스마트폰의 안치시 압전소자와 접하게 되는 가압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 측벽에 탄성재질의 완충구에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 보관 및 충전 장치.
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