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KR20120039502A - 전자 기기용 충전 장치 - Google Patents

전자 기기용 충전 장치 Download PDF

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KR20120039502A
KR20120039502A KR1020117006686A KR20117006686A KR20120039502A KR 20120039502 A KR20120039502 A KR 20120039502A KR 1020117006686 A KR1020117006686 A KR 1020117006686A KR 20117006686 A KR20117006686 A KR 20117006686A KR 20120039502 A KR20120039502 A KR 20120039502A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
electronic device
ped
portable electronic
usb
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020117006686A
Other languages
English (en)
Inventor
뮤랄리 찬드란
Original Assignee
에이그린씨 피티이 리미티드
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 에이그린씨 피티이 리미티드 filed Critical 에이그린씨 피티이 리미티드
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Abstract

본 발명은 휴대형 전자 기기(Portable Electronic Device, PED)와 가젯(gadget) 사이의 전자적인 처리를 중재하고, 가젯의 의해 휴대형 전자 기기(PED)의 인식을 가능하게 하며, 또한 데이터 전송 모드 또는 충전 모드 간의 선택에 대한 규정을 제공하는 지능형 충전 장치를 제공하며, 휴대형 전자 기기(PED)는 상기 가젯의 활성 모드, 대기 모드, 또는 절전 모드에서 충전될 수 있다.

Description

전자 기기용 충전 장치 {CHARGING APPARATUS FOR ELECTRONIC DEVICES}
본 발명의 휴대형 전자 기기용의 지능형(smart) 다기능 충전 장치에 관한 것이다.
PDA, MP3 플레이어 또는 이동 전화와 같은 휴대형 전자 기기(Portable electronic device, PED)는 일반적으로 특별히 구성된 충전 어댑터를 사용하여 충전된다. 이러한 어댑터는 전기 충전 입력을 얻기 위해 종래의 벽 플러그(wall plug)에 꽂도록 구성되어 있다. 또, 이러한 충전 장치 중 많은 것이 휴대형 전자 기기(PED)에 특정되어 있다. 예를 들면, 이동 전화에 맞는 충전 장치는 PDA 또는 MP3 플레이어를 충전하는 데 사용할 수 없을 수 있다. 이것은 여러 다른 타입의 PED를 소유한 사람에게 언제나 불편한데, 그 이유는 필요할 때 상이한 타입의 PED를 충전하기 위해서는 상이한 충전 장치를 휴대하여야 하기 때문이다. 다르게는, PED는 충전을 위해 개인용 컴퓨터(personal computer, PC)의 특정한 포트로부터 전력을 얻는다. 이 특정한 포트는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 및 그 변형(variant)(즉, 마이크로 USB 및 미니 USB)을 포함한다. 휴대형 전자 기기(PED)는 보통 충전 케이블을 통해 USB 포트에 장착된다. PC가 스위치온(swithced on)되어 있는 경우, 충전 케이블은 보통 5V의 전기 입력(electrical input)을 휴대형 전자 기기(PED)에 공급하고 PC와의 데이터 교환을 행한 후 충전이 시작될 수 있다. 그러나, PC가 스위치오프((swithed off)되거나 '대기(stany-by)' 모드인 경우, 충전 케이블은 휴대형 전자 기기(PED)에 전기 입력을 제공할 수 있지만 데이터 교환이 일어날 수 없기 때문에 휴대형 전자 기기(PED)를 충전할 수는 없을 것이다. PC가 스위치온되어 있어야 하지만 충전 외에는 어떠한 목적으로도 사용될 필요가 없는 상황일 때 이것은 전력 낭비가 된다.
상기한 문제점을 해결시키기 위해, 휴대형 전자 기기(PED)를 충전할 때 PC를 스위치온할 필요가 없는 충전 장치가 개발되었다. 이와 관련하여, 출원인은 iGo, Inc의 USB 충전 케이블이 PC를 스위치온할 필요가 없고 PC가 '대기'모드 상태일 때 휴대형 전자 기기(PED)를 충전할 수 있다는 것을 확인하였다. 이 iGo USB 충전 케이블은 다음의 조건이 충족되는 경우,즉 전기적으로 연결된 USB를 위해 Vbus 전원이 스위치온 되도록 PC가 구성되어 있는 경우, 대기 모드의 PC로부터 충전한다.
또, iGo USB 충전 케이블의 팁 커넥터(tip connector)는 충전될 휴대형 전자 기기(PED)의 타입에 따라 스위칭될 수 있어, USB 충전 케이블이 하나의 충전 장치를 사용하여 상이한 휴대형 전자 기기(PED)들을 충전할 수 있게 한다. 예를 들면, 동일한 iGo USB 충전 케이블을 사용하여 팁 커넥터를 스위칭함으로써 블랙베리(blackberry) PDA 및 애플 아이포드(Apple iPod)를 충전할 수 있다.
iGo 충전 장치가 PC '대기' 모드에서 다수의 기기를 충전할 수 있도록 해주지만, 많은 단점이 있다. 예를 들면, iGo 충전 장치는 상이한 타입의 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하기 위해서는 팁 커넥터 변경하여야 한다. 소형의 팁 커넥터는 크기가 작기 때문에 쉽게 위치 오설정(misplaced)/분실될 수 있다.
전술한 충전 장치 및 그 케이블은 데이터 동기화를 허용하지 않고 데이터 전송/동기화를 발생시키기 위해서는 보통의 데이터 케이블로 교체되어야 한다. 사용자에게는 이것이 더 불편하다.
현재 이용 가능한 대부분의 USB 충전기는, 컴퓨팅 기계가 연결된 휴대형 전자 기기(PED)를 인식할 수 있도록 해주는 어떤 소프트웨어의 설치 또는 컴퓨터 구성에서 어떤 종류의 변경을 필요로 한다. 이것은 또한 호환 소프트웨어(compatible software)가 특정한 PC에 미리 설치되어 있는 특정한 휴대형 전자 기기(PED)만의 충전이 조합으로서 일어날 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은 휴대형 전자 기기의 충전 장치를 제공한다. 상기 충전 장치는 USB 슬롯, 벽 어댑터 또는 차량용 충전기(car charger)를 통해 이동 전화, MP3 플레이어 및 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA)와 같은 휴대형 전자 기기를 충전하는 데 특히 적합하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면은, 휴대형 전자 기기(Portable electronic device, PED)와 가젯(gadget) 사이의 전자적인 처리(electronic transaction)를 중재하고, 상기 장치가 휴대형 전자 기기(PED)를 인식할 수 있도록 해주고, 또한 데이터 전송 모드 또는 충전 모드 간의 선택을 위한 규정을 제공하는 지능형 충전 장치를 제공하며, 휴대형 전자 기기(PED)는 상기 장치의 활성 모드(active mode), 대기 모드 또는 절전 모드(sleep mode)에서 충전될 수 있다.
본 발명의 일 측면은, 가젯의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터; 휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터; 하나 이상의 내부 스위치; 및 하나 이상의 수동 스위치(manual switch)를 포함하는 장치를 제공하며, 상기 장치는 기기 인식(device recognition)을 위해 상기 가젯의 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소의 변경 또는 설치 없이, 연결된 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 지능형 장치이다.
본 발명의 일 측면은 전원에 의해 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 충전 장치에 의해, 상기 PED와 상기 전원 사이의 전자적인 처리를 중재하는 단계를 포함하고, 상기 충전 장치는 전원의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터; 휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터; 하나 이상의 내부 스위치; 및 하나 이상의 수동 스위치를 포함하며, 상기 전원은 USB 출력을 가진다.
본 발명의 다른 측면은, 둘 이상의 기기를 순차적으로 충전할 수 있는 벽 어댑터; 및 휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 둘 이상의 충전 어댑터를 포함하는 벽 전력 충전 장치(wall power charging apparatus)를 제공한다.
이하의 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1a는 충전 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1b는 애플 Y 어댑터 및 마이크로 USB 어댑터/미니 USB 어댑터에 사용하도록 된 충전 장치의 변형을 나타낸다.
도 1c는 애플 Y 어댑터 및 마이크로 USB 어댑터/미니 USB 어댑터에 사용하도록 된 충전 장치의 변형을 나타내며, Y 커넥터는 벽 어댑터에 연결되어 있어 애플 어댑터와 미니 USB 어댑터 모두 동일한 케이블을 사용할 수 있도록 하여 다수의 케이블을 없앨 수 있다.
도 2는 통합된 충전 및 데이터 회로의 회로도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 충전 장치의 사시도를 나타내고; 도 3c는 수동 스위치를 나타내고, 도 3d는 장치 케이스를 나타내고; 도 3e는 하부 케이스를 나타낸다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4d는 애플 Y 어댑터, 마이크로 USB 어댑터, 및 미니 USB 어댑터에 사용하도록 된 본 발명의 실시예의 변형을 나타낸다. 도 4e, 도 4f 및 도 4는 애플, 마이크로 USB, 및 미니 USB와 같은 단일 USB에 사용하도록 된 본 발명의 실시예의 변형을 나타낸다.
본 발명의 다른 구성들도 가능하며, 따라서 첨부도면은 본 발명에 대한 상기한 설명의 일반성을 대체하는 것으로 이해되어서는 안된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 충전 장치(10)가 있다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이 충전 장치(10)는 충전 및 데이터 회로(12), 외부 케이싱(external casing)(16), USB 타입A 플러그(18), USB 타입A 잭(20)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 휴대형 전자 기기용 충전 장치를 제공하며, 상기 충전 장치는,
가젯(gadget)의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터;
휴대형 전자 기기(Portable Electronic Device, PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터;
하나 이상의 내부 스위치; 및
하나 이상의 수동 스위치
를 포함하고, 상기 충전 장치는 기기 인식을 위해 상기 가젯의 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소의 변경 또는 설치 없이, 연결된 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 지능형 장치이다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기 가젯은 전원 및 USB 포트를 구비하는 기계이다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기한 가젯은 컴퓨팅 기계이다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기 하나 이상의 내부 스위치는 상기 수동 스위치의 위치에 따라 하나 이상의 충전 모드와 데이터 전송 모드 사이를 스위칭하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기 충전 장치는 상기 가젯의 활성 모드 또는 대기 모드에서 상기 휴대형 전자 기기를 충전한다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기 충전 장치는 한번에 하나의 휴대형 전자 기기를 충전한다.
'휴대형 전자 기기(Portable Electronic Device, PED)'라는 용어는 본 명세서에 사용된 바와 같이 셀폰(cell phone), 개인 휴대 정보 단말기, 아이패드(iPad), 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 뮤직 플레이어, 아이포드(iPod), 범지구 위치결정 시스템(global positioning system), 블루투스 헤드셋(bluetooth headset), 벽 어댑터, 차량용 충전기, 무선 스피커(cordless speaker) 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기 충전 장치를 통해 전자 기기를 충전하는 방법은, 조정된 전압 및 최대 전류 용량을 가지는 충전기 출력을 생성하는 단계; 미리 선택된 전압 레벨 또는 연결의 단락(shorting)을 포함하는 미리 선택된 특징을 가지는 충전기 구성 신호(charger configuration signal)를 생성하는 단계; 및 상기 충전기 출력과 상기 충전기 구성 신호를 상기 전자 기기 상의 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB)) 포트를 통해 상기 전자 기기에 연결하는 단계를 포함하고, 상기 전자 기기는 상기 충전기 출력의 상기 조정된 전압 및 최대 전류 용량의 값을 상기 충전기 구성 신호의 상기 미리 선택된 전압 레벨 또는 연결의 단락에 의거하여 식별하고 상기 충전기 출력을 재충전 가능한 전원을 재충전하기 위해 인가하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전력 및 USB 포트를 가지는 임의의 가젯으로부터 PED를 충전할 수 있게 해주는 충전 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨팅 기계의 임의의 USB 포트로부터 둘 이상의 디바이스를 순차로 충전 및/또는 상기 PED 및 상기 컴퓨팅 기계 사이의 데이터 동기화를 가능하게 하는 다기능 단일 USB 케이블을 제공한다.
본 발명의 실시예는 사용자가 소프트웨어를 사전 설치 또는 설정할 필요 없이 임의의 USB 포트로부터 휴대형 기기를 충전할 수 있도록 해준다.
여행자는 충전기 및 데이터 케이블 역할을 하는 하나의 케이블만 휴대할 필요가 있을 것이고, 이것은 PC USB 포트가 항상 가까운 곳에 있을 때 벽 어댑터를 휴대할 필요를 없앤다.
본 발명의 일 실시예는 가젯과 충전 장치 사이에 디지털 서명의 교환을 가능하게 함으로써 충전 장치를 통해, PED에 전기적으로 연결된 가젯에 의한 휴대형 전자 기기(PED) 인식을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 컴퓨팅 기계와 충전 장치 사이에 디지털 서명의 교환을 가능하게 함으로써 충전 장치를 통해, 휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결된 가젯에 의한 휴대형 전자 기기(PED) 인식을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 전원에 의해 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 충전 장치에 의해, 상기 휴대형 전자 기기(PED)와 상기 전원 사이의 전자적인 처리를 중재하는 단계를 포함하고, 상기 충전 장치는,
전원의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터; 휴대형 전자 기기에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터; 하나 이상의 내부 스위치 및 하나 이상의 수동 스위치를 포함하며, 상기 전원은 USB 출력을 가진다.
본 발명의 다른 실시예는 가젯에 의해 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 충전 장치에 의해, 상기 휴대형 전자 기기(PED)와 상기 가젯 사이의 전자적인 처리를 중재하는 단계를 포함하고, 상기 충전 장치는, 가젯의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터; 휴대형 전자 기기에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터; 하나 이상의 내부 스위치 및 하나 이상의 수동 스위치를 포함하며, 상기 가젯은 USB 출력을 가진다.
본 발명의 다른 실시예는 컴퓨팅 기계에 의해 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 충전 장치에 의해, 상기 휴대형 전자 기기(PED)와 상기 컴퓨팅 기계 사이의 전자적인 처리를 중재하는 단계를 포함하고, 상기 충전 장치는, 컴퓨팅 기계의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터; 휴대형 전자 기기에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터; 하나 이상의 내부 스위치 및 하나 이상의 수동 스위치를 포함하며, 상기 컴퓨팅 기계는 USB 출력을 가진다.
본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 충전 장치에 의한 휴대형 전자 기기(PED)의 충전을 제공하며, 상기 충전은 일단 어느 휴대형 전자 기기(PED)가 충전되어야 하는지를 나타내는 스위치 위치가 선택되면 시작되며, 이것은 한 번에 단 하나의 휴대형 전자 기기(PED)를 충전할 수 있게 하므로, 실수로 동시에 두 개의 기기를 연결하여 USB 전원이 폐쇄되는 것을 방지한다. 이것은 또한 컴퓨팅 기계의 안전성을 양보하지 않고 상이한 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하는 안전한 방법이기도 하다.
본 발명의 또 다른 방법은 USB 출력을 가지는 전원에 전기적으로 연결된 둘 이상의 휴대형 전자 기기(PED)를 순차적으로 충전 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시예는 둘 이상의 기기를 순차적으로 충전할 수 있는 벽 어댑터; 및 휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 둘 이상의 충전 어댑터를 포함하는 전력 충전 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 벽 전력 충전 장치를 제공하며, 상기 벽 충전기는 하나 이상의 내부 스위치 및 하나 이상의 수동 스위치를 가진다.
본 발명의 일 실시예는 벽 전력 충전 장치를 제공하며, 상기 벽 충전기는 한 번에 하나의 기기를 충전한다.
본 발명의 일 실시예는 벽 전력 충전 장치를 제공하며, 상기 벽 충전기는 상기 내부 스위치의 기능들 간의 에뮬레이션(emulation)을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 컴퓨팅 기계가 대기 모드 또는 수면 모드(hibernating mode)이더라도 상기 컴퓨팅 기계의 USB 포트로부터 휴대형 기기가 충전될 수 있도록 하는 친환경(eco-friendly) 충전 장치를 제공한다. 이것은 컴퓨팅 기계를 완전 전원온 모드(full power-on mode)로 유지할 필요를 없애므로, 전력 소비를 줄인다. 또한 이것은 대기 모드에서 충전을 가능하게 함으로써 컴퓨팅 기계의 각종 하드웨어 구성요소 및 배터리 수명이 단축되는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 실시예는 컴퓨팅 기계가 대기 모드일 때 휴대형 전자 기기(PED)의 충전을 가능하게 함으로써 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하는 동안에 네트워크 보안 위협( network security threat)으로부터 보호한다.
본 발명의 다른 실시예는 충전 장치에 전기적으로 연결된 휴대형 전자 기기(PED)를 컴퓨팅 기계로 인식 가능하게 하는 지능형 충전 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 USB 포트에 꽂히는 USB 잭이 벽 플러그로 교체될 수 있고 기기 선택 스위치가 제거될 수 있어 벽에 꽂힐 때, Y 케이블 상의 두 기기 모두가 순차로 충전할 수 있는 기기를 제공한다.
충전 및 데이터 회로(12)는 도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 DPDT(Double pole, Double throw) 스위치(22, 26), 수동 스위치(24), LED 회로(28) 및 저항 바이어스 네트워크(30)을 포함한다.
DPDT 스위치는(22, 26)는 보통 FSUSB30MUX 저전력 2포트 고속 USB 2.0 (480Mbps) 집적회로 스위치이며, 데이터시트는 공개적으로 이용 가능하다. DPDT 스위치는(22, 26)는 핀 CP에 인가된 제어 접압이 공급 전압(Vcc)보다 낮더라도 저류 소비를 최소화하도록 디자인된다. 이러한 디자인은 베이스밴드 프로세서의 범용 입력/출력(I/O)과 직접 인터페이싱을 허용하는, 이동 전화와 같은 휴대형 애플리케이션에 적합하기 때문에 본 실시예에 적합하다.
DPDT 스위치는(22, 26)에 공급된 전기 입력(Vcc)은 보통 약 4.3V에서 5V로 유지된다. 커패시터(들)(32)은 해당 기술분야의 당법자에 의해 구성되는 바와 같이 전기 입력(Vcc)에 병렬로 연결되어 DPDT 스위치는(22, 26)에 안정된 전압 입력을 제공할 수 있다.
DPDT 스위치는(22, 26)의 핀 구성/연결에 대해 차례로 설명한다.
본 실시예에 사용된 DPDT 스위치는(22)의 관련 핀은 다음과 같이 전기적으로 연결된다:
핀 NO1(72)는 USB 타입 A 플러그(18)의 핀 D-(82)에 전기적으로 연결된다.
핀 NO2(74)는 USB 타입 A 플러그(18)의 핀 D+(84)에 전기적으로 연결된다.
핀 NC1(76)는 DPDT 스위치는(26)의 핀 COM1(192)에 전기적으로 연결된다.
핀 NC2(78)는 DPDT 스위치는(26)의 핀 COM2(196)에 전기적으로 연결된다.
핀 CB(79)는 수동 스위치(24)의 핀 A에 전기적으로 연결된다.
GND 및 OE 핀(도시되지 않음)은 전기적으로 함께 연결되어 전기적으로 접지된다. 이것이 DPDT 스위치는(22)의 OE 핀이 항상 '로우(Low)' 상태로 있는 것을 보장한다.
DPDT 스위치는(22)의 핀 COM1(92)은 USB 타입 A 잭(20)의 핀 D-(94)에 전기적으로 연결된다.
핀 COM2(96)는 USB 타입 A 잭(20)의 핀 D+(98)에 전기적으로 연결된다.
본 실시예에 사용된 DPDT 스위치는(26)의 관련 핀은 다음과 같이 전기적으로 연결된다:
핀 NC1(172)은 같은 DPDT 스위치는(26)의 핀 NC2(174)에 전기적으로 연결된다.
핀 NO1(176)은 저항 바이어스 네트워크(30)의 지점(63)에 전기적으로 연결된다. 지점(63)은 제1 저항(62)과 제2 저항(64) 사이이다.
핀 NO2(178)은 저항 바이어스 네트워크(30)의 지점(67)에 전기적으로 연결된다. 지점(67)은 제3 저항(66)과 제4 저항(68) 사이이다.
DPDT 스위치는(22, 26)의 핀 CB(179)은 수동 스위치(24)의 핀 B에 전기적으로 연결된다.
GND와 핀 OE(도시되지 않음)은 전기적으로 함께 연결되어 전기적으로 접지된다.
수동 스위치(24)는 보통 3 위치 슬라이드 스위치(three position slide switch)이다. 본 발명의 실시예와 관련하여, 수동 스위치(24)의 3개의 상이한 위치는 A, B, C로 라벨이 붙어 있다.
위치 A는 공통 데이터 전송/동기화를 위해 사용자에 의해 선택된다.
위치 B는 IPod와 같은 애플 기기를 충전하기 위해 사용자에 의해 선택된다.
위치 C는 기타 기기를 충전하기 위해 사용자에 의해 선택된다.
본 실시예의 동작예로서, 위치 C는 블랙베리 PDA를 충전하기 위해 사용자에 의해 선택된다.
수동 스위치(24)가 각각의 선택된 위치 A, B 또는 C에 대응하는 위치로 슬라이딩될 때, A, B or C, 3개의 핀 A, B, 및 C는 '공통(common)' 핀(120)에 각각 전기적으로 연결될 것이다. 이 공통 핀(120)은 Vbus 소스(122)에 전기적으로 연결된다. 이 Vbus 소스(122)는 보통 약 5V를 출력한다. 또, 수동 스위치(24)의 각 핀은 다음과 같이 전기적으로 연결된다:
핀 A는 DPDT 스위치(22)의 핀 CB(79)에 전기적으로 연결된다. 저항값이 약 100k(또는 해당 기술분야의 당업자에 의해 적절하게 선택된 다른 값)인 저항(124)은 핀 A와 핀 CB 사이의 연결점(connection)에 전기적으로 병렬로 연결되어 수동 스위치(24)가 위치 A에 연결되어 있지 않을 때 핀 CB에서의 전압을 강하시킨다(pull down).
핀 B는 DPDT 스위치(26)의 핀 CB(179)에 전기적으로 연결된다.
저항값이 약 100k(또는 해당 기술분야의 당업자에 의해 적절하게 선택된 다른 값)인 저항(126)은 핀 B와 핀 CB 사이의 연결점에 전기적으로 병렬로 연결되어 수동 스위치(24)가 위치 B에 연결되어 있지 않을 때 핀 CB에서의 전압을 강하시킨다.
핀 C는 어떤 다른 요소와도 연결되지 않는다.
외부 케이싱(16)은 충전 및 데이터 회로(12)를 보호하는 커버를 형성한다. 이 외부 케이싱(16)는 상부(50) 및 하부(52)를 포함한다.
상부(50)는 투명한 부분(54)을 포함한다. 이 투명한 부분(54)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board)(도시되지 않음) 상에 구현된 바와 같은 LED(28)의 위치에 대응하도록 위치가 결정된다. LED(28)의 조명 효과를 향상시키기 위해, 투명한 부분(54)은 흑색의 원형 실크 스크린(56)으로 둘러싸일 수 있다. 외부 케이싱(16)의 상부(50) 및 하부(52)는 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 바와 같은 임의의 수단으로 장착될 수 있으며 이에 대해서는 자세하게 설명하지 않는다.
본 실시예에 따른 동작은 다음과 같이 강조된다.
USB 타입 A 플러그(18)는 PC의 USB 포트에 전기적으로 연결된다. PC는 데스크톱 또는 랩톱일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. PC는 스위치온되어 있거나 '대기' 상태일 수 있다. 이 상태에서, PC의 USB 포트의 VBus는 거의 일정한 5 V DC 전원을 USB 타입 A 플러그(18)의 핀 VBus(122)에 공급한다.
애플 기기(예컨대, iPod)를 충전하려면, 사용자는 iPod 기기를 USB 타입 A 잭(20)에 연결하고 수동 스위치(24)를 위치 B로 슬라이딩시켜 iPod를 충전하기 위한 옵션을 선택한다. 위치 B 에서는 다음과 같다:
* 공통 핀(120)과 수동 스위치(24)의 핀 B 사이에서 전기적 연결이 설정된다.
* DPDT 스위치(22)에서, 핀 CB의 전압은 '로우' 상태(거의 0 V 또는 GND)이고, 핀 OE는 '로우' 상태이다. 이것은 DPDT 스위치(22)의 핀 NC2(78)과 핀 NC1(76)이 핀 COM2 D+(96, 98) 및 핀 COM1 D-(92, 94)에 각각 전기적으로 연결되게 한다.
* DPDT 스위치(26)에서, 핀 CB의 전압은 '하이(High)' 상태이고 핀 OE는 '로우' 상태이다. 이것은 핀 NO1(176)과 핀 NO2(178)이 핀 COM1(192)과 핀 COM2(196)에 각각 전기적으로 연결되게 한다.
* 그 결과, 핀 D-(94)의 전압은 대략 저항 바이어스 네트워크(30)의 지점(63)에서의 전압이고, 핀 COM2(96)의 전압은 대략 저항 바이어스 네트워크(30)의 지점(67)에서의 전압이다.
이것은 iPod 기기의 충전 요건을 만족시킨다, 즉 iPod 기기의 D+ 및 D- 핀은 저항 바이어스 네트워크(30)에 의해 공급되는 것과 같은 중간점 전압 입력을 요구한다.
블랙베리 PDA 기기를 충전하려면, 사용자는 블랙베리 기긱를 USB 타입 A 잭(20)에 연결하고 수동 스위치(24)를 위치 C로 슬라이딩시켜 블랙베리를 충전하기 위한 옵션을 선택한다. 위치 C에서는 다음과 같다:
* 공통 핀(120)과 수동 스위치(24)의 핀 C 사이에 전기적 연결이 설정된다. 그러나 위치 C에서 더 이상의 연결은 이루지지 않는다.
* DPDT 스위치(22)에서, 핀 CB의 전압은 '로우' 상태이다. 이것은 핀 NC1(76)과 핀 NC2(78)가 핀 COM1(92) 및 핀 COM2(96)에 각각 전기적으로 연결되게 한다.
* DPDT 스위치(26)에서, 핀 CB의 전압은 '로우' 상태이다. 이것은 핀 NC1(172)과 핀 NC2(174)가 핀 COM1(192)과 핀 COM2(196)에 각각 전기적으로 연결되게 한다.
* 핀 NC1(172)과 핀 NC2(174)가 전기적으로 함께 연결되므로, 핀 92, 94, 96, 및 98에서의 전압은 거의 동일하다.
이것은 블랙베리 기기의 충전 요건을 만족시킨다, 즉 블랙베리 기기의 D+ 및 D- 핀은 핀 COM1(92) 및 핀 COM2(96)에서의 전압이 거의 동일할 것을 요구한다.
충전 장치(10)를 데이터 전송 또는 동기화에 사용하려면, 사용자는 기기(iPod든 블랙베리이든 상관없이) USB 타입 A 잭(20)에 연결하고 수동 스위치(24)를 위치 A로 슬라이딩하여 데이터 전송/동기화 옵션을 선택한다. 위치 A에서는 다음과 같다.
* 공통 핀(120)과 수동 스위치(24)의 핀 A 사이에 전기적 연결이 설정된다. 그러나 위치 C에서 더 이상의 연결은 이루지지 않는다.
* DPDT 스위치(22)에서, 핀 CB의 전압은 '하이' 상태이다. 이것은 핀 N01(72)과 핀 N02(74)가 핀 COM1(92) 및 핀 COM2(96)에 각각 전기적으로 연결되게 한다.
* 그 결과, 핀 D+(84)와 핀 D-(82)가 핀 D+(98)와 핀 D-(94)에 각각 전기적으로 연결된다.
그러면 데이터 전송/동기화가 핀 D+(84)와 핀 D-(82)가 핀 D+(98)와 핀 D-(94)에 각각 전기적으로 연결됨에 따라 진행될 수 있다.
충전 장치(10)는 USB 타입 A 잭(20) 대신에 다른 잭을 필요로 하는 다른 PED를 충전하도록 변경될 수 있다. 특히 USB 타입 A 잭(20)는 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이 미니 USB 어댑터, 마이크로 USB 어댑터 및 애플 어댑터로 교체되거나 이들을 추가할 수 있다. 이러한 변경은 동일한 충전 장치(10)를 사용하여 다수의 PED를 충전 가능하게 한다.
해당 기술분야의 당업자는 본 발명이 전술한 실시예로 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 본 발명에 대한 변형 및 변경을 포함하여 새로운 실시예를 만들수 있다. 이러한 변형 및 변경에는 다음을 포함한다:
* 물리적인 구현은 여러 형태 - 계류/분리가능한(captive/removable) 케이블, 상이한 커넥터(USB, 미니 USB, 마이크로 USB, 주문제작된 것(custom))-를 취할 수 있다.
* AC-DC 전력 변환기와 같은 부가 기능(extra feature)은 벽 플러그 충전을 제공하기 위한 충전기로 개조될 수 있다.
* DPDT 스위치(22, 26)는 제거될 수 있고 또한 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 바와 같이 아날로그 스위치 또는 릴레이로 교체될 수도 있다. 예를 들면, DPDT 스위치(26)는 소신호(small signal) MOSFET으로 교체될 수 있다.
* 수동 스위치(24)는 제거될 수 있고 또한 자동 스위치로 교체될 수도 있다.
* 동일한 충전 장치(10)를 사용하여 다수의 PED를 충전하기 위해 추가적인 수동 스위치(24) 및 내부 DPDT 스위치(22, 26)가 충전 장치(10)에 부가될 수 있다.
* 전기 입력(Vcc)는 해당 기술분야의 당업자에게 알져진 바와 같이 임의의 적당한 전압 조정기 구성을 사용하여 원하는 전압으로 조장될 수 있다.
* USB-A 플러그(18) 다수의 PED를 순차로 충전하기 위해 주전력 변환기(mains power converter)와 교체될 수 있다. 그러나, 이 형태는 벽 어댑터에 연결되기 때문에 데이터 전송/동기화가 불가능할 것이다. 이 상황에서, 도 2에 도시된 회로는, DPDT 스위치(22)가 제거되도록 변경되고, 애플 커넥터는 DPDT 스위치(26)의 핀 NO1(176) 및 핀 NO2(178)에, 그리하여 태핑점(63) 및 저항 바이어스 네트워크의 지점(67) 각각에 직접 연결될 것이다. 미니 USB/마이크로 USB 케이블은 핀 NC1(172) 및 핀 NC2(174)에 직접 연결될 것이다.

Claims (16)

  1. 가젯(gadget)의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터;
    휴대형 전자 기기(Portable Electronic Device, PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터;
    하나 이상의 내부 스위치; 및
    하나 이상의 수동 스위치
    를 포함하는 장치로서,
    상기 장치는 기기 인식을 위해 상기 가젯의 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소의 변경 또는 설치 없이, 연결된 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 지능형 장치인, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 상기 가젯의 활성 모드 또는 대기 모드에서 상기 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 한번에 하나의 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 내부 스위치는 상기 수동 스위치의 위치에 따라 하나 이상의 충전 모드와 데이터 전송 모드 사이를 스위칭하도록 구성되는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가젯은
    상기 가젯은 전원 및 USB 포트를 구비하는 기계인, 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기한 가젯은 컴퓨팅 기계인, 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 장치를 통해 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하는 방법은,
    조정된 전압 및 최대 전류 용량을 가지는 충전기 출력을 생성하는 단계; 미리 선택된 전압 레벨 또는 연결의 단락을 포함하는 미리 선택된 특징을 가지는 충전기 구성 신호를 생성하는 단계; 및 상기 충전기 출력과 상기 충전기 구성 신호를 상기 전자 기기 상의 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB)) 포트를 통해 상기 전자 기기에 연결하는 단계를 포함하고,
    상기 전자 기기는, 상기 충전기 출력의 상기 조정된 전압 및 최대 전류 용량의 값을 상기 충전기 구성 신호의 상기 미리 선택된 전압 레벨 또는 연결의 단락에 의거하여 식별하고, 상기 충전기 출력을 상기 휴대형 전자 기기(PED)를 재충전하기 위해 인가하도록 구성되는, 장치.
  8. 전원에 의해 휴대형 전자 기기(PED)를 인식하는 방법으로서,
    충전 장치에 의해, 상기 휴대형 전자 기기(PED)와 상기 전원 사이의 전자적인 처리를 중재하는 단계를 포함하고,
    상기 충전 장치는,
    전원의 USB 포트에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 USB 어댑터;
    휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 하나 이상의 충전 어댑터;
    하나 이상의 내부 스위치; 및
    하나 이상의 수동 스위치를 포함하며,
    상기 전원은 USB 출력을 가지는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전원은 가젯 또는 벽 전원인, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전원은 컴퓨팅 기계인, 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 내부 스위치는 상기 수동 스위치의 위치에 따라 하나 이상의 충전 모드와 데이터 전송 모드 사이를 스위칭하도록 구성되는, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 한 번에 하나의 휴대형 전자 기기(PED)를 충전하는, 장치.
  13. 둘 이상의 기기를 순차적으로 충전할 수 있는 벽 어댑터; 및
    휴대형 전자 기기(PED)에 전기적으로 연결되도록 구성된 둘 이상의 충전 어댑터
    를 포함하는 벽 전력 충전 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 벽 충전기는 하나 이상의 내부 스위치 및 하나 이상의 수동 스위치를 가지는, 벽 전력 충전 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 벽 충전기는 한 번에 하나의 기기를 충전하는, 벽 전력 충전 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 벽 충전기는 상기 내부 스위치의 기능들 간의 에뮬레이션을 제공하는, 벽 전력 충전 장치.
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