KR19990078589A - Ｕｓｂ허브가내장된ｕｓｂ케이블유니트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트에 관한 것으로서, 호스트 컴퓨터의 USB 통신포트측 A 타입 리셉터클에 접속되는 A 타입 플러그와, 상기 A타입 플러그의 반대쪽에 구비되어 USB 디바이스측 B 타입 리셉터클에 접속되는 B 타입 플러그와, 상기 A,B 타입 플러그를 연결하는 케이블로 이루어지는 USB 케이블 유니트에 있어서, 상기 케이블의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부의 내부에는 전측으로 다수개의 A 타입 리셉터클를 구비하고 후측으로 상기 A 타입 리셉터클에 연결되는 USB 허브를 구비하여, 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 일정 길이의 USB 케이블 유니트로 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 디바이스를 연결하는 경우, 중간에 컨넥터 및 리피터 역할을 하는 별도의 USB 허브 없이 상기 다수개의 A 타입 리셉터클에 또다른 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 A 타입 플러그를 접속시켜 연결함으로써 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스간의 데이터 전송을 보다 다양하게 할 수 있고, USB 케이블의 길이 제한으로 인한 설치시 불편함을 해소할 수 있다.

Description

ＵＳＢ 허브가 내장된 ＵＳＢ 케이블 유니트{USB cable unit having a USB hub}
본 발명은 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트에 관한 것으로서, 특히 호스트 컴퓨터와 USB 디바이스간을 연결하는 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부에 다수개의 A 타입 리셉터클을 전측에 갖는 USB 허브를 내장시켜 상기 USB 케이블 유니트과 USB 허브를 일체화 시킴으로써 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스간의 데이터 전송을 보다 다양하고 간편하게 할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, USB 란 'Universal Serial Bus'의 약자로 사용하기 편리하고 확장이 용이하며 데이터 전송 속도면에서도 많이 향상된 호스트와 클라이언트간의 통신방식이다. 현재, 마우스, 스캐너, 조이스틱, 디지털 카메라 등 많은 PC 주변장치들이 이 포트를 사용하게끔 개발되고 있다. 그러나, 호스트 컴퓨터측의 정해진 USB 포트에 수많은 USB 디바이스를 직접 연결할 수 없음으로 USB 허브를 이용하고 있다.
여기서, 상기 USB 허브는 인터넷 등에서 사용되는 허브와 거의 같은 용도로 보면 된다.
그리고, USB 케이블의 길이가 5m 이하로 제한되어 있기 때문에 상기 USB 허브에서 리피터(Repeater) 기능도 같이 하게 된다.
USB 케이블을 이용해 데이터 전송을 하는 호스트-클라이언트의 일 예를 도 1에 나타내었다.
즉, 상기 호스트-클라이언트는 루트 허브(Root Hub)가 내장된 호스트 컴퓨터(10)에 4-포트 허브를 갖는 모니터(11)가 연결되고, 상기 모니터(11)에 4-포트를 갖는 키보드(12), 모뎀(13), 텔레폰(14) 및 4포트를 갖는 프린터(15)가 연결되고, 상기 키보드(12)에 좌,우측 스피커(16,17) 및 마우스(18)가 연결되고, 상기 프린터(15)에 스캐너(19) 및 디지털 스캐너(20)가 연결되게 된다. 이때, 상기 모니터(11), 키보드(12), 프린터(15) 등에는 보통 USB 허브가 내장되어 있는 것이 요즘 추세이다.
따라서, 상기 키보드(12), 모뎀(13), 텔레폰(14), 프린터(15) 등의 많은 USB 디바이스가 USB 케이블을 통해 호스트 컴퓨터(10)의 루트 허브로 접속되어 쌍방향데이터 전송이 가능하게 된다.
상기와 같은 호스트-클라이언트의 데이터 전송에는 리피터 및 분리기 역할을 하는 USB 허브가 필수적으로 사용되는데, 상기 USB 허브는 보통 모니터, 프린터 등의 USB 디바이스내에 내장되어 있으며 각각의 USB 디바이스는 USB 케이블 유니트로 연결되어 있다. 이때, 상기 USB 케이블 유니트는 도 2에 도시된 바와같이, 한쪽은 호스트 컴퓨터측의 A 타입 리셉타클에 접속되는 A 타입 플러그(30)가 구비되고, 다른 한쪽은 USB 디바이스의 B 타입 리셉타클에 접속되는 B 타입 플러그(31)가 구비되며, 상기 A 타입 플러그(30) 및 B 타입 플러그(31)는 케이블(33)에 의해 연결되어있는 형태를 갖는다. 또한, 상기 케이블은 표준 규격에 의해 길이가 5m 이하로 제한되어 있다.
그러나, 상기와 같은 USB 케이블은 단순히 데이터를 전송해주는 역할만을 하였기 때문에 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스를 각각 연결시키기 위해서는 리피터와 분리기 역할을 하는 USB 허브가 별도로 필요하였다.
또한, 상기 호스트 컴퓨터와 USB 디바이스 간의 거리가 5m 이상 떨어져 있는 경우에는 몇개의 USB 케이블이 필요하게 되는 바, 이 경우에 5m 이하의 길이를 갖는 USB 케이블을 서로 연결시키기 위해서는 중간 중간에 USB 허브가 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 호스트 컴퓨터와 USB 디바이스간을 연결하는 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부에 다수개의 A 타입 리셉터클을 전측에 갖는 USB 허브를 내장시켜 상기 USB 케이블 유니트과 USB 허브를 일체화 시킴으로써 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스간의 데이터 전송을 보다 다양하고 간편하게 할 수 있도록 한 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술사상은 호스트 컴퓨터의 USB 통신포트측 A 타입 리셉터클에 접속되는 A 타입 플러그와, 상기 A타입 플러그의 반대쪽에 구비되어 USB 디바이스측 B 타입 리셉터클에 접속되는 B 타입 플러그와, 상기 A,B 타입 플러그를 연결하는 케이블로 이루어지는 USB 케이블 유니트에 있어서,
상기 케이블의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부의 내부에는 전측으로 다수개의 A 타입 리셉터클를 구비하고 후측으로 상기 A 타입 리셉터클에 연결되는 USB 허브를 구비하여,
호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 일정 길이의 USB 케이블 유니트로 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 디바이스를 연결하는 경우, 중간에 컨넥터 및 리피터 역할을 하는 별도의 USB 허브 없이 상기 다수개의 A 타입 리셉터클에 또다른 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 A 타입 플러그를 접속시켜 연결하는 발명이 제시된다.
도 1은 종래의 USB 케이블을 이용해 데이터 전송을 하는 호스트-클라이언트의 일 예를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 종래의 USB 케이블 유니트를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트를 나타낸 평면도 및 부분 정면도이다
도 4는 본 발명에 의한 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트를 나타낸 일 실시예도이다.
도 5는 본 발명에 의한 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트를 나타낸 또다른 일 실시예도이다.
도 6은 본 발명에 의한 USB 케이블 유니트의 케이블 내부구조를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 USB 허브를 나타내는 블록 구성도이다.
<도면의 주요부분에 관한 부호설명>
10 : 호스트 컴퓨터 11 : 모니터
12 : 키보드 13 : 모뎀
14 : 텔레폰 15 : 프린터
16 : 좌측 스피커 17 : 우측 스피커
18 : 마우스 19 : 스캐너
20 : 디지털 스캐너 30 : A 타입 플러그
31 : B 타입 플러그 31′: 플러그 접속부
32 : 케이블 33 : A 타입 리셉터클
34 : USB 허브 40 : PVC 수지
41 : 편조 실드 42 : 폴리에스테르 인너실드
50 : 허브 리피터 51 : 허브 스테이트 머쉰
52 : 허브 콘트롤러 53 : 업스트림 포트
54 : 다운스트림 포트
이하에서는 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와같이, 본 발명은 호스트 컴퓨터측 A 타입 리셉터클에 접속되는 A 타입 플러그(30)와, 상기 A 타입 플러그(30)의 반대쪽에 구비되어 USB 디바이스측 B 타입 리셉터클에 접속되는 B 타입 플러그(31)와, 상기 A,B 타입 플러그(30,31)를 연결하는 케이블(32)로 이루어지는 USB 케이블 유니트에 있어서,
상기 케이블(33)의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부(31′)의 내부에는 전측으로 다수개의 A 타입 리셉터클(33)를 구비하고 후측으로 상기 A 타입 리셉터클(33)에 연결되는 USB 허브(34)를 구비하여,
호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 일정 길이의 USB 케이블 유니트로 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 디바이스를 연결하는 경우, 중간에 컨넥터 및 리피터 역할을 하는 별도의 USB 허브 없이 상기 다수개의 A 타입 리셉터클(34)에 또다른 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 A 타입 플러그(30)를 접속시켜 연결하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 디바이스를 연결하는 경우에 USB 케이블 유니트(35)의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부(31′)의 내부에 다수개의 A 타입 리셉터클(33)을 전측에 갖는 USB 허브(34)를 내장시켜 상기 USB 케이블 유니트(35)과 USB 허브(34)를 일체화 시킴으로써 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스간의 데이터 전송을 보다 편리하고 다양하게 할 수 있는데. 그 연결관계를 살펴보면 아래와 같다.
즉, 호스트 컴퓨터에 다수개의 USB 디바이스를 연결하는 경우, 예컨데 모니터, 키보드, 프린터 및 모뎀 등의 USB 디바이스를 연결할 때 본 발명을 이용하면 편리한데 우선, 사용자가 호스트 컴퓨터의 입출력 포트측에 구비되는 USB 통신 포트의 A 타입 리셉터클(도시되지 않음)에 USB 케이블 유니트(35)의 일측 끝단에 구비된 A 타입 플러그(30)를 접속시키면 된다.
한편, 상기 USB 케이블 유니트(35)의 타측 끝단에는 기존의 B 타입 플러그 대신에 다수개의 A 타입 리셉터클(33)을 전측에 갖는 USB 허브(34)가 내장되어 있는 플러그 접속부(31′)가 구비된다. 물론, 이 경우 상기 USB 허브(35)는 집적화되어 그 크기가 상기 플러그 접속부(31′)의 내부에 구비될 정도로 소형화된 상태이다.
참고적으로, 상기 USB 케이블 유니트(35)의 경우, 도 6과 같이 케이블(32)의 가장 바깥쪽을 이루는 외피는 PVC(Polyvinyl Chloride) 수지(40)로 덮혀있고, 상기 외피의 내측은 주석 도금을 한 편조 실드(41)로 덮혀있으며, 상기 편조 실드(41)의 내측은 알루미늄으로 도금된 폴리에스테르 인너실드(42)로 덮혀져 있어 상기 케이블(33)의 내부에 내장된 각종 라인들을 보호해 준다.
또한, 상기 케이블(32)의 내부에는 다양한 색상을 갖는 다수개의 라인들이 내장되어 있는데, 상기 빨간색 라인은 버스 전원(VBUS) 라인이고, 검정색 라인은 접지(Ground) 라인이며, 녹색 및 흰색 라인(D+, D-)은 데이터 정보를 전송하는 라인이다.
한편, 상기 USB 허브(34)를 내장하는 방식은 상기의 4가지 라인들을 상기 USB 허브 보드의 일측에 납땜시킨 후 몰딩 처리시키는 방식과, 상기 USB 허브 보드(도시되지 않음)에 별도의 컨넥터부(도시되지 않음)를 구비하고 상기 4가지 라인의 끝단에 역시 접속단을 형성시켜 상기 4가지 라인의 접속단을 상기 USB 허브 보드의 컨넥터부에 각각 꽂아서 결합하는 방식이 있다.
또한, 상기 플러그 접속부(31′)에 내장된 USB 허브(34)에는 다수개의 A 타입 리셉터클(33)이 구비되어 있기 때문에 상기 각각의 A 타입 리셉터클(33)에는 사용자가 이용하려는 USB 디바이스의 갯수만큼 USB 케이블 유니트(35)가 분기되어 연결된다.
상기 다수개의 리셉터클(33)은 도 3, 도 4 및 도 5와 같이 다양한 형태로 설치될 수 있다.
물론 이 경우, 상기 USB 허브(35)에 구비되는 각각의 A 타입 리셉터클(34)에는 또다른 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 형성된 A 타입 플러그(30)가 꽂히게 되고 상기 USB 케이블 유니트의 타측 끝단에 형성되어 있는 B 타입 플러그(31)는 각 USB 디바이스의 USB 통신포트에 구비되는 B 타입 리셉터클(도시되지 않음)에 꽂히게 된다.
상기와 같이 호스트 컴퓨터와 각 USB 디바이스 간을 플러그 접속부(31′)를 갖는 USB 케이블 유니트(35)로 연결시키면 상기 플러그 접속부(31′)에 내장된 USB 허브(34)가 리피터 및 분리기 역할을 하면서 다음과 같이 데이터를 처리하게 된다.
예컨데, 호스트 컴퓨터(도시되지 않음)가 사용자의 키보드 입력에 따른 제어정보를 인가받아 모뎀, 프린터 및 스캐너 등을 제어하기 위해서는 우선, 상기 호스트 컴퓨터의 USB 통신포트에 구비된 A 타입 리셉터클(도시되지 않음)과 접속된 USB 케이블 유니트(40)를 통해 각각의 제어신호를 해당 USB 디바이스(도시되지 않음)측으로 보내게 되며, 이때 상기 각 제어신호는 상기 호스트 컴퓨터측과 연결된 USB 케이블 유니트(35)를 통해 상기 플러그 접속부(31′)에 내장된 USB 허브(34)측으로 전송된다.
참고적으로 상기 USB 허브(34)는 도 7에 도시된 바와같이 허브 리피터(Hub Repeater)(50), 허브 스테이트 머쉰(Hub State Machine)(51), 그리고 허브 콘트롤러(Hub Controller)(52)로 구성되어 있으며, 상기 허브 리피터(50)에 의해 업 스트림 포트(Upstream Port)에서 온 데이터를 어느 포트로 보내야 하는지 또는 다운 스트림 포트(Downstream Port) 중 어느 포트에서 데이터가 오는지를 파악하여 업스트림 포트(53)와 다운스트림 포트(54)을 연결시켜 준다.
또한, 상기 USB 허브(34)는 호스트 컴퓨터와 USB 디바이스간의 거리가 5m 이상 떨어져 있어 여러개의 USB 케이블 유니트(35)가 필요한 경우, 전송 데이터의 손실을 막기 위해서 데이터 신호를 증폭시켜 준다.
상기와 같이 호스트 컴퓨터에서 전송된 각각의 제어 및 데이터 신호는 상기 USB 허브(34)를 거친 후 상기 USB 허브(35)의 전측에 구비된 각각의 A 타입 리셉터클(33)에 접속되는 각각의 USB 케이블 유니트(35)를 통해 전송되며 최종적으로 상기 각 USB 케이블 유니트(35)에 각각 연결되는 해당 USB 디바이스인 모뎀, 프린터 및 스캐너 등으로 전송된다.
따라서, 상기 제어 또는 데이터 신호를 전송받은 각 USB 디바이스가 작동되게 된다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명은 호스트 컴퓨터의 USB 통신포트측 A 타입 리셉터클(30)에 접속되는 A 타입 플러그(30)와, 상기 A타입 플러그(30)의 반대쪽에 구비되어 USB 디바이스측 B 타입 리셉터클에 접속되는 B 타입 플러그부(31)와, 상기 A,B 타입 플러그(30,31)를 연결하는 케이블(33)로 이루어지는 USB 케이블 유니트에 있어서,
상기 케이블(33)의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부(31′)의 내부에는 전측으로 다수개의 A 타입 리셉터클(33)를 구비하고 후측으로 상기 A 타입 리셉터클(33)에 연결되는 USB 허브(34)를 구비하여,
호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 일정 길이의 USB 케이블 유니트로 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 디바이스를 연결하는 경우, 중간에 컨넥터 및 리피터 역할을 하는 별도의 USB 허브 없이 상기 다수개의 A 타입 리셉터클(34)에 또다른 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 A 타입 플러그(30)를 접속시켜 연결함으로써 호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스간의 데이터 전송을 보다 편리하고 다양하게 할 수 있다.
또한, 기존 USB 케이블 유니트(35)의 일측에 USB 허브(34)를 내장시켜 일체화함으로써 호스트 컴퓨터와 USB 디바이스 사이의 거리가 5m 이상 먼 경우에 리피터 역할을 하는 USB 허브(34)를 중간에 따로 설치하지 않아도 본 발명에 의한 USB 케이블 유니트를 이용하여 간편하게 연이어 접속할 수 있게 됨으로써 USB 케이블의 길이 제한으로 인한 설치시 불편함을 해소할 수 있다.

Claims (3)

  1. 호스트 컴퓨터의 USB 통신포트측 A 타입 리셉터클에 접속되는 A 타입 플러그와, 상기 A타입 플러그의 반대쪽에 구비되어 USB 디바이스측 B 타입 리셉터클에 접속되는 B 타입 플러그와, 상기 A,B 타입 플러그를 연결하는 케이블로 이루어지는 USB 케이블 유니트에 있어서,
    상기 케이블의 일측 끝단에 구비되는 플러그 접속부의 내부에는 전측으로 다수개의 A 타입 리셉터클를 구비하고 후측으로 상기 A 타입 리셉터클에 연결되는 USB 허브를 구비하여,
    호스트 컴퓨터와 다수개의 USB 디바이스 간의 데이터 전송을 위해 일정 길이의 USB 케이블 유니트로 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 디바이스를 연결하는 경우, 중간에 컨넥터 및 리피터 역할을 하는 별도의 USB 허브 없이 상기 다수개의 A 타입 리셉터클에 또다른 USB 케이블 유니트의 일측 끝단에 구비되는 A 타입 플러그를 접속시켜 연결하는 것을 특징으로 하는 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트.
  2. 청구항 1항에 있어서, 상기 USB 허브와 상기 케이블에 내장되어있는 각 라인간의 연결방식은 각 라인과 USB 허브 보드간에 납 땜을 한 후에 몰딩하는 것을 특징으로 하는 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트.
  3. 청구항 1항에 있어서, 상기 USB 허브와 상기 케이블에 내장되어있는 각 라인간의 연결방식은 USB 허브 보드에 라인 컨넥터부를 구비하고 상기 각 라인 끝단에 접속단을 구비하여 상기 컨넥터부에 접속단을 끼워 연결하는 것을 특징으로 하는 USB 허브가 내장된 USB 케이블 유니트.
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