KR200458625Y1 - 데이터 케이블 - Google Patents

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KR200458625Y1 KR20110001655U KR20110001655U KR200458625Y1 KR 200458625 Y1 KR200458625 Y1 KR 200458625Y1 KR 20110001655 U KR20110001655 U KR 20110001655U KR 20110001655 U KR20110001655 U KR 20110001655U KR 200458625 Y1 KR200458625 Y1 KR 200458625Y1
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Abstract

본 고안은 컴퓨터와 휴대용 장치 간의 통신을 위한 데이터 케이블에 관한 것으로, 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인을 포함하는 케이블, 케이블 일측의 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인에 연결되며 컴퓨터의 USB 포트에 삽입되는 제 1 커넥터, 케이블 다른 일측의 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인에 연결되며 휴대용 장치의 입출력 포트에 삽입되는 제 2 커넥터, 및 케이블의 중간에 설치된 충전 스위치부를 포함하며, 충전 스위치부는 제 1 및 제 2 전압 인가수단과, 제 2 커넥터 측의 제 1 및 제 2 데이터 라인을 제 1 및 제 2 전압 인가수단에 각각 연결하는 스위치를 포함하며, 휴대용 장치의 종류에 관계없이 배터리를 충전시킬 수 있고, 컴퓨터와 연결되지 않은 상태에서도 충전용 어댑터나, 자동차의 시가 잭 등에 연결하여 휴대용 장치의 배터리를 충전할 수 있다.

Description

데이터 케이블 {Data Cable}
본 고안은 컴퓨터와 휴대용 장치 간의 통신을 위한 데이터 케이블에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 통신 및 휴대용 장치의 배터리 충전이 가능하도록 구성된 데이터 케이블에 관한 것이다.
전자통신 기술이 발달됨에 따라 휴대폰이나 스마트폰과 같은 이동통신 단말기, MP3 플레이어, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player) 등과 같은 휴대용 장치의 사용이 크게 증가하고 있다. 또한, 사용자의 요구에 따라 이러한 휴대용 장치를 통해 서비스를 제공받을 수 있는 프로그램이나 어플리케이션도 다양하게 증가하고 있는 추세이다.
그러나 휴대용 장치는 컴퓨터와 달리 프로그램이나 어플리케이션을 자체적으로 설치하거나, 구동하는 것이 매우 한정적이기 때문에 추가적인 프로그램이나 어플리케이션 또는 파일을 컴퓨터로부터 제공받아야 하며, 이를 위해 데이터 케이블이 필요하다.
일반적인 데이터 케이블은 컴퓨터의 범용직렬버스(Universal Serial Bus, USB라 함) 포트와 휴대용 장치의 데이터 입출력(I/O) 포트를 전기적으로 연결할 수 있도록 구성된다.
한편, 휴대용 장치는 배터리로부터 전원을 공급받아 동작하지만, 배터리에 의해 동작될 수 있는 시간이 한정적이기 때문에 배터리의 충전이 필수적이다.
기존에는 충전기를 이용하여 전원 콘센트로부터 공급되는 전원 전압으로 휴대용 장치의 배터리를 충전하였으나, 불편함을 해소하기 위해 충전 가능한 데이터 케이블이 제공되고 있다.
그러나 데이터 케이블을 이용하여 배터리를 충전할 경우 USB 포트로부터 공급되는 충전전류의 양이 비교적 적기 때문에 충전 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 그래서 비교적 많은 양의 충전전류를 제공받을 수 있는 전원 콘센트나 자동차의 시가 잭 등에 데이터 케이블을 연결할 수 있는 충전기가 많이 사용되고 있다.
그런데 최근에는 배터리의 사용이나 충전이 효율적으로 관리될 수 있도록 휴대용 장치에 충전회로가 부가되면서 단순히 데이터 케이블의 연결만으로는 충전이 어려워지는 경우가 증가하고 있다.
본 고안은 휴대용 장치의 종류에 관계없이 데이터 케이블을 이용하여 휴대용 장치의 배터리를 충전할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 데이터 케이블은 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인을 포함하는 케이블; 상기 케이블 일측의 상기 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인에 연결되며, 컴퓨터의 USB 포트에 삽입되는 제 1 커넥터; 상기 케이블 다른 일측의 상기 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인에 연결되며, 휴대용 장치의 입출력 포트에 삽입되는 제 2 커넥터; 및 상기 케이블의 중간에 설치된 충전 스위치부를 포함하며, 상기 충전 스위치부는 제 1 및 제 2 전압 인가수단과, 상기 제 2 커넥터 측의 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인을 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단에 각각 연결하는 스위치를 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단에서 제공되는 전압은 상기 제 1 전원 라인의 전압과 상기 제 2 전원 라인의 전압 사이의 전압이며, 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단에서 제공되는 전압이 서로 다를 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단은 각각 상기 제 1 및 제 2 전원 라인 사이에 직렬로 접속된 하나 또는 두 개의 저항을 포함한다.
본 고안에 따른 데이터 케이블은 소정의 충전회로에 의해 배터리의 사용 및 충전이 관리되는 휴대용 장치에 연결될 경우에도 충전 스위치부를 이용하여 데이터 케이블을 충전 모드로 변경할 수 있다. 따라서 전용 데이터 케이블 또는 충전기가 준비되지 않은 경우에도 휴대용 장치의 종류에 관계없이 배터리를 충전할 수 있고, 데이터 케이블이 컴퓨터와 연결되지 않은 상태에서도 충전용 어댑터(adapter)나, 자동차의 시가 잭 등에 연결하여 휴대용 장치의 배터리를 충전할 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 데이터 케이블의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 데이터 케이블을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 전압 인가수단을 설명하기 위한 회로도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 고안이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안에 따른 데이터 케이블의 사시도이다.
데이터 케이블(1000)은 적어도 한 쌍의 전원 라인 및 데이터 라인을 포함하는 케이블(100), 케이블(100) 일측에 연결되며 컴퓨터의 USB 포트에 삽입되는 제 1 커넥터(210), 케이블(100) 다른 일측에 연결되며 휴대용 장치의 입출력 포트에 삽입되는 제 2 커넥터(220) 및 케이블(100)의 중간에 설치된 충전 스위치부(300)를 포함한다. 충전 스위치부(300)에는 데이터 통신 모드 및 배터리 충전 모드를 선택할 수 있도록 노브(knob, 301)가 구비된다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 케이블(1000)을 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
케이블(100)은 적어도 한 쌍의 전원 라인으로, 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)과, 적어도 한 쌍의 데이터 라인으로, 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)을 포함한다.
제 1 전원 라인(120)에는 전원 전압(Vcc)으로서, 상기 USB 포트로부터 예를 들어, 5V의 전압이 인가되고, 제 2 전원 라인(140)에는 접지 전압(VGND)으로서, 0V의 전압이 인가된다. 또한, 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)에는 상기 USB 포트 또는 상기 휴대용 장치의 입출력 포트로부터 제 1 데이터 신호(D+) 및 제 2 데이터 신호(D-)가 인가된다.
제 1 커넥터(210)는 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)과 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)을 상기 USB 포트의 단자들에 연결시키는 예를 들어, 4 개의 접속단자를 구비하는 USB 커넥터로 구성될 수 있다.
제 2 커넥터(220)는 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)과 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)을 상기 휴대용 장치의 입출력 포트의 단자들에 연결시키는 적어도 4 개의 접속 핀(pin), 예를 들어, 20극 커넥터, 24핀 표준 커넥터 등으로 구성될 수 있다. 제 2 커넥터(220)는 휴대용 장치와의 연결을 위한 것이므로 이동통신 단말기, MP3, PMP 등의 입출력(I/O) 포트에 적합하도록 변형될 수 있다.
충전 스위치부(300)는 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)과, 제 2 커넥터(220) 쪽의 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)을 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)에 각각 연결하는 스위치(330)를 포함한다.
제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)에서 제공되는 전압(V1 및 V2)은 제 1 전원 라인(120)의 전압(Vcc)과 제 2 전원 라인(140)의 전압(VGND) 사이의 전압 값을 가지며, 전압(V1 및 V2)은 동일한 전압 값을 갖거나, 서로 다른 전압 값을 가질 수 있다.
도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)을 구체적으로 설명하기 위한 회로도이다.
제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)은 상기 전압(V1 및 V2)을 제공하기 위해 별도의 전원 전압을 이용할 수 있으나, 데이터 케이블(1000)이 휴대용인 점을 감안하면 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)으로 제공되는 전압(Vcc 및 VGND)을 이용하여 상기 전압(V1 및 V2)을 생성하도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)은 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140) 사이에 직렬로 접속된 하나 또는 두 개의 저항으로 구성할 수 있다.
예를 들어, 제 1 전압 인가수단(310)은 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140) 사이에 직렬로 연결된 저항(R1 및 R2)에 의해 분배된 전압(V1)을 출력하도록 구성되고, 제 2 전압 인가수단(320)은 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140) 사이에 직렬로 연결된 저항(R3 및 R4)에 의해 분배된 전압(V2)을 출력하도록 구성될 수 있다.
상기 실시예에서는 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)이 직렬로 연결된 두 개의 저항으로 구성되는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)으로 제공되는 전압(Vcc 및 VGND)을 이용하여 상기 전압(V1 및 V2)을 생성하도록 구성되는 경우라면 모두 포함될 수 있다.
그러면 본 발명의 테이터 케이블을 이용한 컴퓨터와 휴대용 장치 간의 데이터 통신 및 배터리 충전 과정을 도 2를 재참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 컴퓨터와 휴대용 장치 간의 데이터 통신을 위해서는 제 1 커넥터(210)를 컴퓨터의 USB 포트에 삽입하고, 제 2 커넥터(220)를 휴대용 장치의 입출력 포트에 삽입한 다음 충전 스위치부(300)의 노브(301)를 데이터 통신 모드(점선)에 위치하도록 선택한다.
이에 의해 제 1 커넥터(210) 측의 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)과 제 2 커넥터(220) 측의 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)은 서로 연결된 상태를 유지하며, USB 포트에서 휴대용 장치의 입출력 포트로, 또는 휴대용 장치에서 USB 포트로 제 1 데이터 신호(D+) 및 제 2 데이터 신호(D-)가 전송될 수 있다.
데이터 통신이 완료되면 즉, 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)으로 제 1 및 제 2 데이터 신호(D+ 및 D-)가 인가되지 않는 상태가 되면 휴대용 장치는 USB 포트에서 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)을 통해 제공되는 전압을 이용하여 배터리를 충전할 수 있지만, 휴대용 장치의 배터리가 소정의 충전회로에 의해 관리되는 경우에는 충전이 이루어지지 않을 수 있다.
예를 들어, Linear Technology에서 제조된 반도체 칩(LTC 4066)을 사용하여 충전회로를 구성한 경우, 충전회로는 컴퓨터와의 통신을 통해 소정의 충전전류를 공급받도록 되어 있으며, 이를 위해서는 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)을 통해 LTC 4066의 입력단자(예를 들어, HPRW 및 WALL)로 소정의 신호(전압)가 제공되어야 한다. 따라서 전용으로 제공되는 충전기를 사용하지 않거나, 데이터 케이블(1000)이 컴퓨터와 연결되지 않은 상태에서는 휴대용 장치의 배터리 충전이 어려울 수 있다. 또한, 데이터 케이블을 충전용 어댑터나, 자동차의 시가 잭 등에 연결하여 휴대장치의 배터리를 충전할 수 없다.
그러나 본 발명의 데이터 케이블(1000)은 충전 스위치부(300)의 노브(301)를 충전 모드(실선)에 위치하도록 선택할 경우 제 2 커넥터(220) 쪽의 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)이 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)에 각각 연결되고, 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)에서 제 2 커넥터(220) 측의 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)을 통해 휴대용 장치의 충전회로로 신호 전압(V1 및 V2)이 제공될 수 있기 때문에 휴대용 장치의 배터리 충전이 가능해진다.
즉, 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)으로 제공되는 전압(Vcc 및 VGND) 사이의 전압(V1 및 V2)이 제 2 커넥터(220) 쪽의 제 1 및 제 2 데이터 라인(160 및 180)에 각각 인가되어 충전회로의 입력단자가 풀업(pull up)되면 충전회로는 제 1 및 제 2 전원 라인(120 및 140)으로 제공되는 충전전류를 이용하여 배터리를 충전하기 시작한다.
제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)의 저항(R1 및 R2) 및 저항(R3 및 R4)의 값을 각각 조절하여 제 1 및 제 2 전압 인가수단(310 및 320)에서 제공되는 전압(V1 및 V2)의 크기를 동일하게 또는 서로 다르게 설정할 경우 충전전류의 량이 조절되도록 할 수도 있다.
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 고안의 최적 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 케이블
120: 제 1 전원라인
140: 제 2 전원 라인
160: 제 1 데이터 라인
180: 제 2 데이터 라인
210: 제 1 커넥터
220: 제 2 커넥터
300: 충전 스위치부
310: 제 1 전압 인가수단
320: 제 2 전압 인가수단
330: 스위치
301: 노브

Claims (4)

  1. 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인을 포함하는 케이블;
    상기 케이블 일측의 상기 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인에 연결되며, 컴퓨터의 USB 포트에 삽입되는 제 1 커넥터;
    상기 케이블 다른 일측의 상기 제 1 및 제 2 전원 라인과 제 1 및 제 2 데이터 라인에 연결되며, 휴대용 장치의 입출력 포트에 삽입되는 제 2 커넥터; 및
    상기 케이블의 중간에 설치된 충전 스위치부를 포함하며,
    상기 충전 스위치부는 제 1 및 제 2 전압 인가수단과, 상기 제 2 커넥터 측의 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인을 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단에 각각 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 케이블.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단에서 제공되는 전압은 상기 제 1 전원 라인의 전압과 상기 제 2 전원 라인의 전압 사이의 전압인 것을 특징으로 하는 데이터 케이블.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단에서 제공되는 전압이 서로 다른 것을 특징으로 하는 데이터 케이블.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전압 인가수단은 각각 상기 제 1 및 제 2 전원 라인 사이에 직렬로 접속된 하나 또는 두 개의 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 케이블.
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