KR20170031577A - Usb 장치, 그것을 구비하는 전자장치 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
USB 장치, 그것을 구비하는 전자장치 및 그 제어방법이 개시된다. 개시된 전자장치는 외부장치와 신호를 송수신할 수 있는 신호송수신부와; 상기 신호송수신부를 통해 송수신되는 신호에 기초하여 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있는 제1프로세서와; 상기 신호송수신부와 상기 제1프로세서 간 신호전송선에 신호발생전원이 선택적으로 인가되도록 스위칭하는 스위칭부와; 상기 외부장치로부터 상기 신호송수신부를 통해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트신호인 경우, 상기 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 제어하는 제2프로세서와; 상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 제1프로세서가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록 상기 제1프로세서를 제어하는 제3프로세서;를 포함한다.
Description
USB 장치, 그것을 구비하는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 USB장치의 동작전원을 이용하여 USB 장치에 입력되는 신호에 대응하는 CMOS/TTL 레벨의 변환신호를 발생할 수 있는 USB 장치, 그것을 구비하는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
TV 등과 같은 전자장치는 정상적으로 동작하는 정상모드와, 전력 절감을 위한 대기모드를 가진다. 최근 소비전력 관련 규격에 의하면, 대기모드 시 전자장치의 소비 전력이 예컨대 0.5와트 이하가 되도록 규정하고 있다.
한편, 전자장치는 대기모드 시 정상모드로 진입하기 위하여 사용자의 입력을 수신할 필요가 있다. 예컨대, TV와 같은 전자장치는 전원 오프 상태에서 리모컨이나, 조작패널을 통하여 사용자의 전원 온 명령을 입력 받으면, 정상모드로 진입하여 동작하게 된다.
그런데, 최근 입력 방식의 발전으로 인하여, 리모컨이나, 조작패널을 이용한 조작명령은 물론, WiFi, 블루투스 등의 무선통신 기능을 지원하기 위해 USB 접속구에 연결되는 동글(Dongle)과 같은 USB 장치(11; 도 1 참조))를 통한 입력도 많이 이용되고 있다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, USB 장치(11)를 사용하는 종래의 전자장치(10)는 대기모드에서 외부장치로부터 USB 장치(11)를 통해 신호를 수신할 때 주 프로세서(13)를 대기모드에서 해제하여 정상모드로 동작시키도록 USB 장치(11)에서 수신되는 신호를 부 프로세서(14)에 전달하기 위해서는 USB 장치의 USB 전압레벨의 신호를 전자장치의 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semoconductor)/TTL(Transistor Transistor Logic) 레벨의 신호로 변환하는 USB 허브(12)를 필요로 한다. 하지만, 이 경우 전자제품의 제작 비용이 상승되는 문제가 있다.
USB 장치의 USB 전압레벨의 신호를 전자장치의 CMOS/TTL 레벨의 신호로 변환하는 별도의 회로구성 없이 USB 장치의 동작전원을 이용하여 USB 장치에 입력되는 신호에 대응하는 CMOS/TTL 레벨의 변환신호를 발생할 수 있는 USB 장치, 그것을 구비하는 전자장치 및 그 제어방법을 제공한다.
일 측면에 있어서,
외부장치와 신호를 송수신할 수 있는 신호송수신부와;
상기 신호송수신부를 통해 송수신되는 신호에 기초하여 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있는 제1프로세서와;
상기 신호송수신부와 상기 제1프로세서 간 신호전송선에 신호발생전원이 선택적으로 인가되도록 스위칭하는 스위칭부와;
상기 외부장치로부터 상기 신호송수신부를 통해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 경우, 상기 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 제어하는 제2프로세서와;
상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 제1프로세서가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록 상기 제1프로세서를 제어하는 제3프로세서;를 포함하는 전자장치가 개시된다.
상기 스위칭부는 상기 신호발생전원에 연결된 저항과, 상기 저항과 상기 신호전송선 사이에 배치된 스위치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 저항은 풀업 저항을 포함하고, 상기 스위치는 BJT(Bipolar Junction Transistor; BJT)를 포함할 수 있다.
상기 제2 프로세서는 상기 이벤트 신호에 포함된 정보에 대응하는 파형을 가지는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트 신호의 정보는 상기 외부장치의 종류와 특정 이벤트에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2프로세서는 상기 이벤트 신호의 정보에 따라 상기 변환신호의 펄스 수, 펄스 폭 또는 듀티비가 다른 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어할 수 있다.
상기 제3프로세서는 상기 제1프로세서가 슬립모드 상태 또는 전력절감 상태인 대기모드에서 상기 제1프로세서가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록 상기 제1프로세서를 제어할 수 있다.
상기 전자장치는 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 프로세서는 상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 제1프로세서가 상기 디스플레이부를 제어하여 상기 변환신호에 대응하는 이벤트 신호에 포함된 정보를 표시하도록 상기 제1프로세서를 제어할 수 있다.
다른 측면에 있어서,
전자장치에 탈착 가능하도록 연결되는 연결부와;
상기 연결부에 연결된 전자장치와 통신을 수행하기 위하여 외부장치와 신호를 송수신할 수 있는 신호송수신부와;
상기 신호송수신부와, 상기 전자장치 간의 신호전송선에 신호발생전원이 선택적으로 인가되도록 스위칭하는 스위칭부와;
상기 외부장치로부터 상기 신호송수신부를 통해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 경우, 상기 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 제어하는 프로세서;를 포함하는 USB 장치가 개시된다.
상기 스위칭부는, 상기 신호발생전원에 연결된 저항과, 상기 저항과 상기 신호전송선 사이에 배치된 스위치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 저항은 풀업 저항을 포함하고, 상기 스위치는 BJT를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 이벤트 신호에 포함된 정보에 대응하는 파형을 가지는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트 신호의 정보는 상기 외부장치의 종류와 특정 이벤트에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 이벤트 신호의 정보에 따라 상기 변환신호의 펄스 수, 펄스 폭 또는 듀티비가 다른 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어할 수 있다.
또 다른 측면에 있어서,
외부장치로부터 신호를 수신하는 단계와;
수신된 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 지를 판단하는 단계와;
수신된 신호가 미리 정해진 이벤트 신호로 판단되는 경우, 해당 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하는 단계와;
상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 전자장치가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록 제어하는 단계;를 포함하는 전자장치의 제어방법이 개시된다.
상기 변환신호를 발생하는 단계는 상기 이벤트 신호에 포함된 정보에 대응하는 파형을 가지는 변환신호를 발생하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트 신호의 정보는 상기 외부장치의 종류와 특정 이벤트에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 변환신호를 발생하는 단계는 상기 이벤트 신호의 정보에 따라 상기 변환신호의 펄스 수, 펄스 폭 또는 듀티비가 다른 변환신호를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 변환신호에 대응하는 이벤트 신호에 포함된 정보를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 종래의 USB 장치를 구비하는 전자장치의 구성을 예시하는 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치의 구성을 예시하는 블록도이다.
도 3은 USB 장치에서 수신되는 신호의 구성을 예시하는 파형도이다.
도 4는 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치에서 스위칭부의 구성을 예시하는 도면이다.
도 5a 내지 도 6b는 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치에서 스위칭부에 의해 생성되는 변환신호의 예들을 예시하는 파형도이다.
도 7은 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치의 다른 구성을 예시하는 블록도이다.
도 8은 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치의 동작을 예시하는 플로우챠트이다.
도 2는 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치의 구성을 예시하는 블록도이다.
도 3은 USB 장치에서 수신되는 신호의 구성을 예시하는 파형도이다.
도 4는 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치에서 스위칭부의 구성을 예시하는 도면이다.
도 5a 내지 도 6b는 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치에서 스위칭부에 의해 생성되는 변환신호의 예들을 예시하는 파형도이다.
도 7은 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치의 다른 구성을 예시하는 블록도이다.
도 8은 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치를 구비하는 전자장치의 동작을 예시하는 플로우챠트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하는 것으로 이해해야 한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 USB 장치(110)를 구비하는 전자장치(100)의 구성을 예시하는 블록도이다.
실시 예에 의한 전자 장치(100)는 외부와 USB 통신할 수 있고 디스플레이 기능을 구비하는 전자기기로서, TV, PC, 인터넷 냉장고 등과 같은 전자제품으로 구현될 수 있다.
실시 예에 의한 전자장치(100)는 정상적으로 동작하는 정상모드와, 전력절감을 위한 대기모드를 가진다. 실시 예에 의한 대기모드는, 전자장치(100)의 구성 중에서 전력 소모가 상대적으로 큰 주요한 구성은 전원이 공급되지 않는 상태가 되도록 하고, 전력 소모가 상대적으로 작은 보조적인 구성만 동작하는 모드이다. 예컨대, TV와 같은 전자장치(100)의 경우, 정상모드에서 리모컨(도시하지 않음)이나 조작패널(도시하지 않음)을 통해 입력수신부(150)에 전원오프 명령이 입력되거나 소정 시간 동안 입력수신부(150)에 리모컨이나 조작패널을 통한 입력신호가 없으면 대기모드가 된다.
대기모드 시 전자장치(100)의 구성은 그 소비전력이 소정치 이하가 된다. 실시 예에 의한 전자장치(100)는 대기모드 시 사용자의 입력 또는 USB 장치(101)를 통한 신호 입력에 따라 대기모드로부터 깨어나서 정상모드로 진입하여 정상적인 동작을 수행한다. 예컨대, TV와 같은 전자장치(100)는 대기모드 상태에서, 사용자의 전원 온 명령 또는 USB 장치(101)를 통한 이벤트 신호 입력에 따라 정상모드로 다시 진입할 수 있다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 의한 전자장치(100)는 USB 장치(110)와, 동작수행부(120)와, 주 프로세서(130)와, 부 프로세서(140)와, 입력수신부(150), 저장부(160)와, 전원공급부(170)를 포함한다.
USB 장치(110)는 외부장치로부터 신호 송수신이 가능한 통신장치로서 전자장치(100)의 무선통신 기능과 대기모드 시 수신되는 이벤트 신호를 전자장치(100)의 CMOS/TTL 레벨의 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 여기서, 외부장치는 전자장치(100)와 네트워크로 연결되도록 전자장치(100)로 신호를 송수신할 수 있는 통신부(도시하지 않음)를 구비하는 도어 감지장치, 가스밸브 감지장치, 전등 감지장치, 냉장고, 세탁기, 에어컨 등을 포함할 수 있다.
이러한 USB 장치(110)는 신호송수신부(111)와, 스위칭부(113)와, USB 장치 프로세서(118)를 포함한다. 실시예에 위한 USB 장치(110)는 WiFi, 블루투스, 적외선 통신 등과 같은 무선통신 기능을 지원할 수 있는 동글(Dongle)로 구현될 수 있다. 동글은 전자장치(100)의 케이싱(101) 내에 일체로 내장되거나 케이싱(101)에 마련된 USB 연결부(도시하지 않음)에 탈착할 수 있게 연결될 수 있다. 케이싱(101)의 USB 연결부에 탈착할 수 있게 연결될 경우, 동글은 대응 연결부를 구비한다.
신호송수신부(111)는 신호를 송수신하는 통신부로서 USB 장치 프로세서(118)로부터 전달되는 신호를 외부장치로 전송하고 외부장치로부터 신호를 수신하여 USB 장치 프로세서(118)에 전달한다.
도 3을 참조하면, 외부장치가 전송하는 신호는 비트 펄스 형태를 가지는 무선 또는 적외선 주파수 대역의 신호로서 크게 스타트 비트 펄스(StartBit), 콘트롤 바이트 펄스(ControlByte) 및 데이터 바이트 펄스(DataByte)를 포함하는 펄스 포맷으로 구성될 수 있다.
스타트 비트 펄스(StartBit)는 신호가, 특정 외부장치가 전자장치(100)로 전송하는 신호임을 표시하는 신호이다. 데이터 바이트 펄스(DataByte)는 외부장치가 전자장치(100)로 전송하고자 하는 특정 이벤트, 컨텐츠 등에 대응하는 데이터를 신호 인코딩부(도시하지 않음)를 통해 펄스 형태로 인코딩하여 대응 신호송수신부(도시하지 않음)를 통해 전송한 신호이다. 콘트롤 바이트 펄스(ControlByte)는 전송하는 데이터의 종류, 길이, 바이트 인덱스 등을 표시하는 신호이다.
외부장치에서 특정 이벤트가 발생하거나 사용자의 조작에 의해 컨텐츠를 송신하는 경우 외부장치는 이벤트 또는 컨텐츠 신호로서 도 3과 같은 펄스 신호를 전송한다. 외부장치는 먼저 스타트 비트 펄스(StartBit)를 전송하며 소정의 간격을 두고 이벤트 또는 컨텐츠에 상응하는 콘트롤 바이트 펄스(ControlByte)와 데이터 바이트 펄스(DataByte)를 전송한다.
스위칭부(113)는 동작전원(Vo)과 신호전송선(DP 또는 DM) 사이에 배치되고, USB 장치 프로세서(118)의 제어하에 동작전원(Vo)과 신호전송선(DP 또는 DM) 사이를 연결하거나 차단하도록 스위칭된다. 동작전원(Vo)은 USB 장치(110)의 USB 장치 프로세서(118) 등을 구동하기 위한 전원으로서 전원공급부(170)로부터 도시하지 않은 변압부를 통해 인가되고, 예컨대 3.3V 또는 5V일 수 있다. 신호전송선(DP 또는 DM)은 USB 장치 프로세서(118)와 주 프로세서(130)의 USB 제어부(135) 사이에 배치되어 신호를 전달한다.
실시 예에 의한 스위칭부(113)는 동작전원(Vo)에 연결된 저항(115)과, 저항(115)과 신호전송선(DP 또는 DM) 사이에 배치된 스위치(116)로 구현될 수 있다. 이때, 저항(115)은 3.3V 및 1.5 Kohm의 풀업 저항으로 구성되고, 스위치(116)는 n-p-n형 트랜지스터와 같은 BJT(Bipolar Junction Transistor; BJT)로 구성될 수 있다.
이러한 스위칭부(113)는 USB 장치(110)가 풀 스피드/고속 디바이스인 경우 도 2와 같이 동작전원(Vo)과 Data+ 신호전송선(DP) 사이에 배치되고, 저속 디바이스인 경우 도 7과 같이 동작전원(Vo)과 Data- 신호전송선(DM) 사이에 배치될 수 있다.
따라서, 스위칭부(113)는 스위치(116)가 후술하는 바와 같이 USB 장치 프로세서(118)의 제어하에 온 또는 오프됨에 따라 신호전송선(DP 또는 DM)을 통해 흐르는 전압을 부 프로세서(140)가 수신할 수 있는 0V 에서 3.3V 사이로 변환시켜 이벤트 신호에 대응하는 소정 파형의 변환신호를 생성한다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 스위치(116)가 n-p-n형 트랜지스터일 경우, USB 장치 프로세서(118)에 의해 제1풀업저항 인에이블신호로서 하이신호가 발생할 때 스위치(116)는 온되고, 이에 의해 신호전송선(DP 또는 DM)의 전압은 3.3V의 풀업저항(115)에 의해 3.3V로 된다. 반면, USB 장치 프로세서(118)에 의해 로우신호가 발생할 때 스위치(116)는 오프되고, 이에 의해 신호전송선(DP 또는 DM)의 전압은 0V로 변화된다. 이와 같이, 스위치(116)가 USB 장치 프로세서(118)의 하이신호 또는 로우신호에 따라 온 또는 오프됨에 따라 신호전송선(DP 또는 DM)에는 도 5a 내지 6b에 도시한 바와 같은 대응하는 소정 파형의 변환신호가 형성된다. 생성된 변환신호는 신호전송선(DP 또는 DM)에 연결된 부 프로세서(140)와 USB 제어부(135)로 전송된다.
USB 장치 프로세서(118)는 신호송수신부(111)를 통해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 지를 판단하고, 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호일 경우 해당 이벤트 신호에 대응하는 상기 변환신호를 발생하도록 스위칭부(113)를 제어한다.
보다 상세히 설명하면, USB 장치 프로세서(118)는 신호송수신부(111)를 통해 신호가 수신될 때 수신되는 도 3에 도시된 바와 같은 비트 펄스 형태의 신호를 분석하여 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 지를 판단한다. 예컨대, USB 장치 프로세서(118)는 수신되는 신호를 디코딩한 다음 내부 메모리에 미리 저장된 이벤트 신호들과 매칭시키는 것에 의해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 지를 판단할 수 있다. 이때, 메모리는 외부장치의 종류와 이벤트 내용에 따라 미리 정해진 다양한 이벤트 신호들을 저장한다. 여기서, 이벤트는 현관 도어의 오픈 및/또는 배터리 소모, 가스밸브의 오픈, 각종 전등의 점등, 냉장고의 도어 오픈, 제빙용 물 부족, 및/또는 동작이상, 세탁기의 세탁완료, 예약세탁 시작 및/또는 동작이상, 에어컨의 필터청소 시기 및/또는 동작이상 등을 포함할 수 있다.
미리 정해진 이벤트 신호와 매칭되는 수신 신호가 있는 경우, USB 장치 프로세서(118)는 해당 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하도록 스위칭부(113)의 스위치(116)에 제1풀업저항 인에이블신호를 발생하여 스위치(116)를 온오프 제어한다.
예컨대, 이벤트 신호가, 현관 도어가 오픈될 때 현관 도어에 장착된 도어 감지장치로부터 송신된 도어오픈 이벤트 신호인 경우, 변환신호는 도 5a에 도시된 바와 같이 2 개의 펄스를 가지고, 가스감지 밸브가 오픈될 때 가스밸브에 장착된 가스밸브 감지장치로부터 송신된 가스밸브 열림 이벤트 신호인 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 3 개의 펄스를 가지도록 발생될 수 있다. 이때, USB 장치 프로세서(118)는 제1풀업저항 인에이블신호로서 하이신호와 로우신호를 규칙적으로 발생한다.
선택적으로, 변환신호는 위와 같이 이벤트 신호에 따라 펄스 수를 다르게 하는 대신, 펄스 폭 또는 듀티사이클을 다르게 하여 발생될 수도 있다. 예컨대, 이벤트 신호가 도어오픈 이벤트 신호인 경우, 변환신호는 도 6a에 도시된 바와 같이 1초의 펄스폭을 가지고, 가스밸브 열림 이벤트 신호인 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이 5초의 펄스폭을 가지도록 발생될 수 있다. 이때, USB 장치 프로세서(118)는 하이신호와 로우신호의 지속시간을 해당하는 이벤트 신호에 대응하는 변환신호의 펄스폭에 대응하여 조절한다.
여기서, USB 장치 프로세서(118)는 미리 정해진 이벤트 신호와 매칭되는 수신 신호가 있는 경우 바로 제1풀업저항 인에이블신호를 발생하여 스위치(116)를 통해 변환신호를 발생하도록 하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예컨대, USB 장치 프로세서(118)는 전자장치(100)가 대기모드일 때만 제1풀업저항 인에이블신호를 발생하여 제1풀업저항 인에이블신호를 발생하여 스위치(116)를 통해 변환신호를 발생하도록 할 수 있다. 대기모드의 판단은 주 프로세서(130)가 대기모드 상태, 즉, 턴오프 상태, 절전상태 또는 슬립모드 상태로 진입하기 직전에 주 프로세서(130)의 USB 제어부(135)에서 발생되어 송신되는 대기모드 진입알림 신호에 의해 판단될 수 있다. USB 장치 프로세서(118)는 대기모드 진입알림 신호를 수신하는 경우 전자장치(100)가 대기모드에 진입하는 것으로 판단하고, 대기모드로 판단된 상태에서 USB 제어부(135)가 대기모드 상태에서 깨어나서 USB 제어부(135)와 통신을 재개하면 전자장치(100)가 정상모드로 진입하는 것으로 판단한다.
미리 정해진 이벤트 신호와 매칭되는 수신 신호가 없는 경우, USB 장치 프로세서(118)는 외와 같이 제1풀업저항 인에이블신호를 발생하여 스위칭부(113)을 통해 변환신호를 발생하지 않고, 수신된 신호를 주 프로세서(130)의 USB 제어부(135)로 전송한다.
또한, USB 장치(110)가 케이싱(101)의 USB 연결부에 탈착할 수 있게 연결되도록 구성될 경우, USB 장치 프로세서(118)는 USB 장치(110)가 전자장치(100)의 USB 연결부에 연결될 때 삽입알림 신호를 발생하도록 제2풀업저항 인에이블신호를 발생하여 스위치(116)를 온오프 제어할 수 있다. 이때, 삽입알림 신호는 변환신호와 다른 파형을 가지도록 발생될 수 있다.
이러한 실시 예에 의한 USB 장치 프로세서(118)는 상술한 동작을 수행하도록 구성된 마이컴으로 구현될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 동작수행부(120)는 전자장치(100)의 고유한 동작을 수행한다. 예컨대, 전자장치(100)가 TV로 구현되는 경우 동작수행부(120)는 신호수신부(121), 영상처리부(123) 및 디스플레이부(125)를 포함할 수 있다.
신호수신부(121)는 TV방송신호 등의 방송신호 송신장치(도시하지 않음)로부터 방송신호를 영상신호로서 수신하거나, DVD플레이어, BD플레이어 등의 영상기기로부터 영상신호를 수신하거나, PC로부터 영상신호를 수신하거나, 스마트폰, 스마트패드 등의 모바일기기로부터 영상신호를 수신하거나, 인터넷 등의 네트워크를 통해 영상신호를 수신하거나, USB저장매체와 같은 저장매체에 저장된 영상컨텐츠를 영상신호로서 입력할 수 있다.
영상처리부(123)는 신호수신부(121)에 의해 수신된 영상신호를 처리하여 영상이 표시될 수 있도록 한다. 영상처리부(123)는 디코딩, 이미지 인핸싱, 스케일링 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(125)는 영상처리부(123)에 의해 처리된 영상신호에 기초하여 영상을 표시한다. 디스플레이부(125)가 영상을 표시하는 방식에는 제한이 없으며, LCD, PDP, OLED 등을 포함한다.
동작수행부(120)의 예는 상기한 것에 한정되지 않으며, 전자장치(100)가 수행하는 동작 내지는 기능에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 동작수행부(120)는 정상모드 시 전원공급부(170)로부터 전원을 공급 받아 정상적으로 동작하며, 대기모드 시에는 전력 절감을 위하여 전원이 공급되지 않는 상태가 될 수 있다. 도 2에서는 도시의 편의상 전원공급부(170)로부터 각 구성에 공급되는 전원의 라인은 생략된다.
주 프로세서(130)는 전자장치(100)의 주 제어부로서 동작수행부(120)의 동작을 제어한다. 주 프로세서(130)는 CPU(131)를 포함하며, 제어프로그램을 실행하여 동작한다.
주 프로세서(130)는 제어프로그램을 저장하기 위한 플래시메모리 등의 비휘발성의 메모리와, CPU가 신속히 액세스할 수 있도록 저장된 제어프로그램의 적어도 일부를 로딩하는 DDR과 같은 휘발성의 메모리를 더 포함할 수 있다. 주 프로세서(130)의 제어프로그램은 동작수행부(120)의 동작을 제어하기 위한 내용으로 프로그램된다.
또한, 주 프로세서(130)는 USB 제어부(135)를 더 포함할 수 있다. USB 제어부(135)는 통신부로서 정상모드 시 USB 장치(110)의 신호송수신부(111)를 통해 송수신되는 신호에 기초하여 외부장치와의 통신을 수행한다.
또한, 선택적으로, USB 제어부(135)는 USB 장치 프로세서(118)가 현재 전자장치(100)의 모드가 대기모드임을 알 수 있도록 대기모드 상태로 진입하기 직전에 대기모드 진입알림 신호를 USB 장치 프로세서(118)에 송신할 수 있다. 이에 의해, USB 장치 프로세서(118)는 전자장치(100)가 대기모드에 진입하는 것을 알 수 있다.
실시 예에 의한 USB 제어부(135)는 위와 같은 동작을 수행하도록 구성된 USB 컨트롤러 칩으로 구현될 수 있다.
주 프로세서(130)는 정상모드 시에는 전원이 공급되어 정상적으로 동작하고, 대기모드 시에는 전원이 공급되지 않는 턴오프 상태, 저전력으로 유지되는 절전상태 또는 슬립모드 상태가 된다. 따라서, 주 프로세서(130)의 USB 제어부(135)는 정상모드 시에는 USB 장치 프로세서(118)에 신호를 전송하거나 USB 장치 프로세서(118)에서 전송되는 신호를 처리할 수 있지만, 대기모드 시에는 USB 장치 프로세서(118)에 신호를 전송하거나 USB 장치 프로세서(118)에서 전송되는 신호를 처리할 수 없다.
부 프로세서(140)는 대기모드 시 스위칭부(113)와 USB 장치 프로세서(118)로부터 수신되는 신호를 처리한다. 예컨대, 부 프로세서(140)는 스위칭부(113)로부터 신호송신선(DP 또는 DM)을 통해 변환신호를 수신하면 주 프로세서(130)에 통지 신호(Wake-up signal)를 전송한다. 주 프로세서(130)는 부 프로세서(140)의 통지 신호에 따라 대기모드 상태로부터 해제되어 정상모드로 동작한다. 이때, 부 프로세서(140)는 전원공급부(170)의 스위치(도시하지 않음)를 제어하여 주 프로세서(130)에 전원이 공급되도록 할 수 있다.
또한, 부 프로세서(140)는 대기모드 시 스위칭부(113)로부터 변환신호를 수신하면 주 프로세서(130)의 CPU(131)가 변환신호에 대응하는 동작을 수행하도록 CPU(131)를 제어한다.
예컨대, 변환신호가 도어 오픈 이벤트신호에 대응하는 신호일 경우, 부 프로세서(140)는 CPU(131)가 디스플레이부(125)를 제어하여 저장부(160)에 저장된 알림 메시지 또는 영상들 중에서 현관 도어가 오픈되었음을 알리는 알림 메시지 또는 영상을 표시하도록 할 수 있다.
또한, 부 프로세서(140)는 정상모드에서 스위칭부(113)로부터 변환신호를 수신하면 변환신호를 무시하여 변환신호에 대한 처리를 USB 제어부(135)가 수행하도록 할 수 있다. 이때, USB 제어부(135)는 깨어 있으므로 상기 변환신호에 대응하는 동작을 수행하도록 주 프로세서(130)의 CPU(131)를 제어할 수 있다.
이와 같이, 부 프로세서(140)는 대기모드 시 USB 장치 프로세서(118)의 제어에 의해 스위칭부(113)를 통해 생성되는 CMOS/TTL 레벨의 변환신호를 수신하여 주 프로세서(130)를 깨우고 주 프로세서(130)의 CPU(131)가 변환신호에 대응하는 동작을 수행하도록 제어한다. 따라서, 종래와 같이, USB 프로세서가 대기모드 시 이벤트신호를 수신할 때 USB 전압레벨의 이벤트 신호(또는 그에 대응하는 통지 신호)를 부 프로세서로 전송하기 위해 CMOS/TTL 레벨의 신호로 변환하는 USB 허브와 같은 별도의 회로구성을 필요로 하지 않는다.
변환신호에 따라 알림 메시지 또는 영상을 표시한 후 소정 시간 동안 입력수신부(150)에 리모컨이나 조작패널을 통한 입력신호가 없거나 리모컨이나 조작패널을 통한 사용자의 전원 오프 명령을 수신하면, 부 프로세서(140)는 주 프로세서(130)의 CPU(131)의 제어신호에 따라 대기모드의 절전상태로 복귀함과 함께 전원공급부(170)를 제어하여 주 프로세서(130)에 대한 전원 공급을 차단할 수 있다.
또한, 부 프로세서(140)는 정상모드 시 스위칭부(113)로부터 삽입알림 신호를 수신하면 삽입알림 신호를 무시하여 삽입알림 신호에 대한 처리를 USB 제어부(135)가 수행하도록 할 수 있다. 이때, USB 제어부(135)는 주 프로세서(130)의 CPU(131)가 디스플레이부(125)를 제어하여 저장부(160)에 저장된 알림 메시지 또는 영상들 중에서 삽입알림 신호에 대응하는 알림 메시지 또는 영상을 표시하도록 제어한다.
이러한 실시 예에 의한 부 프로세서(140)는 입력신호를 처리할 수 있는 마이컴으로 구현될 수 있다. 부 프로세서(140)는 주 프로세서(130)에 비하여 상대적으로 전력 소모가 적다.
입력수신부(150)는 입력신호를 수신한다. 입력신호는, 예컨대, 리모컨이나 조작패널을 통한 사용자의 전원 오프 명령 또는 전원 온 명령을 포함할 수 있다.
저장부(160)는 변환신호에 대응하여 미리 설정된 알림 메시지 또는 영상과, 삽입알림 신호에 대응하는 알림 메시지 또는 영상을 저장한다. 주 프로세서(130)의 CPU(131)는 부 프로세서(140)의 제어에 따라 저장부(160)에 저장된 알림 메시지 또는 영상 중에서 변환신호 또는 삽입알림 신호에 대응하는 알림 메시지 또는 영상을 디스플레이부(125)에 표시한다.
대기모드 시, 상대적으로 소비전력이 큰 동작수행부(120)와 주 프로세서(130) 및 동작이 불필요한 저장부(160)는 턴오프 상태, 절전상태 또는 슬립모드 상태가 되며, 상대적으로 소비전력이 작은 리모컨이나 조작패널을 통한 입력신호를 수신하는 입력수신부(150) 및 동작이 필요한 USB 장치(110)는 전원이 공급되어 동작한다.
한편, 부 프로세서(140)는 전력절감을 위하여 대기모드 시 기본적으로는 주어진 동작을 수행하지 않으며 전원을 소모하지 않는 절전상태 또는 슬립모드 상태이다. 다만, 부 프로세서(140)는 변환신호가 있는 경우에 간헐적으로 주어진 동작을 수행하여 변환신호를 처리한다. 이 경우 부 프로세서(140)에 의한 전력 소모가 생길 수 있다.
도 8은 도 2에 도시된 전자장치(100)의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 8의 실시 예에서는, 전자장치(100)가 정상모드에 있는 경우는 주 프로세서(130)의 USB 제어부(135)가 깨어있기 때문에 외부장치로부터 신호송수신부(111)를 통해 이벤트 신호 등의 신호가 수신되더라도 수신되는 신호를 처리 가능하므로, 전자장치(100)가 대기모드에 있는 상태인 것으로 가정한다. 또한, 외부장치로부터 신호송수신부(111)를 통해 수신되는 신호는 이벤트 신호인 것으로 가정한다. 상기 설명한 바와 같이, 대기모드에서, 동작수행부(120) 및 주 프로세서(130)는 전원이 소모되지 않는 상태가 된다.
먼저, 동작 S110에서, USB 장치(110)는 대기모드인 상태에서 외부장치로부터 신호를 수신한다.
다음으로, 동작 S120에서, USB 장치 프로세서(118)는 수신된 신호를 분석하여 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인지를 판단한다.
동작 S120에서 판단결과 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호일 경우, 동작 S130에서, USB 장치 프로세서(118)는 해당 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하여 부 프로세서(140)에 전송하도록 스위칭부(113)를 제어한다. 예컨대, 이벤트 신호가 현관 도어가 오픈될 때 현관 도어에 장착된 도어 감지장치로부터 송신된 도어오픈 이벤트 신호인 경우, USB 장치 프로세서(118)는 도 5a에 도시된 바와 같이 2 개의 펄스를 가지는 변환신호를 부 프로세서(140)에 전송하도록 스위칭부(113)를 제어할 수 있다.
다음으로, 동작 S140에서, 부 프로세서(140)는 스위칭부(113)로부터 변환신호를 수신하면 주 프로세서(130)에 통지 신호를 전송하여 정상모드로 동작하도록 제어함과 함께 주 프로세서(130)의 CPU(131)에 의해 변환신호에 대응하는 동작을 수행하도록 제어한다. 예컨대, 주 프로세서(130)의 CPU(131)는 부 프로세서(140)의 제어에 따라 디스플레이부(125)를 제어하여 저장부(150)에 미리 저장된 알림 메시지 또는 영상 중에서 현관 도어가 오픈되었음을 알리는 알림 메시지 또는 영상을 표시할 수 있다.
다음으로, 동작 S150에서, 리모컨이나 조작패널을 통해 입력수신부(150)에 전원 오프 명령이 입력되거나 소정 시간 동안 입력수신부(150)에 리모컨이나 조작패널을 통한 입력신호가 없으면, 동작 S160에서, 부 프로세서(140)는 주 프로세서(135)의 CPU(131)의 제어에 따라 대기모드의 절전상태로 복귀함과 함께 전원공급부(170)를 제어하여 주 프로세서(130)에 대한 전원 공급을 차단하여 전력소모를 최소화한다.
이후 동작 S110이후의 동작이 반복된다.
이상에서 설명한 실시예들에 따르면, USB 장치가 동작전원 및 그에 연결된 풀업 저항을 이용하여 전자장치의 부 프로세서에 의해 수신될 수 있는 USB 장치의 이벤트 신호에 대응하는 CMOS/TTL 레벨의 변환신호를 발생하므로, 전자장치는 종래와 같이 USB 전압레벨의 신호를 CMOS/TTL 레벨의 신호로 변환하는 USB 허브와 같은 별도의 회로구성을 필요로 하지 않는다. 그 결과, 전자제품의 제작 비용이 절감될 수 있다.
이상에서 예시적인 실시예들을 통하여 기술적 내용을 설명하였으나, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100: 전자장치 110: USB 장치
111: 신호송수신부 113: 스위칭부
118: USB 장치 프로세서 130: 주 프로세서
140: 부 프로세서
111: 신호송수신부 113: 스위칭부
118: USB 장치 프로세서 130: 주 프로세서
140: 부 프로세서
Claims (21)
- 전자장치에 있어서,
외부장치와 신호를 송수신할 수 있는 신호송수신부와;
상기 신호송수신부를 통해 송수신되는 신호에 기초하여 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있는 제1프로세서와;
상기 신호송수신부와 상기 제1프로세서 간 신호전송선에 신호발생전원이 선택적으로 인가되도록 스위칭하는 스위칭부와;
상기 외부장치로부터 상기 신호송수신부를 통해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 경우, 상기 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 제어하는 제2프로세서와;
상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 제1프로세서가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록 상기 제1프로세서를 제어하는 제3프로세서;를 포함하는 전자장치. - 제1항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 신호발생전원에 연결된 저항과;
상기 저항과 상기 신호전송선 사이에 배치된 스위치를 포함하는 전자장치. - 제2항에 있어서,
상기 저항은 풀업 저항을 포함하는 전자장치. - 제2항에 있어서,
상기 스위치는 BJT를 포함하는 전자장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 프로세서는 상기 이벤트 신호에 포함된 정보에 대응하는 파형을 가지는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어하는 전자장치. - 제5항에 있어서,
상기 이벤트 신호의 정보는 상기 외부장치의 종류와 특정 이벤트에 관한 정보를 포함하는 전자장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2프로세서는 상기 이벤트 신호의 정보에 따라 상기 변환신호의 펄스 수, 펄스 폭 또는 듀티비가 다른 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어하는 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제3프로세서는 상기 제1프로세서가 슬립모드 상태 또는 전력절감 상태인 대기모드에서 상기 제1프로세서가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록상기 제1프로세서를 제어하는 전자장치. - 제1항에 있어서,
영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하며,
상기 제3 프로세서는 상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 제1프로세서가 상기 디스플레이부를 제어하여 상기 변환신호에 대응하는 이벤트 신호에 포함된 정보를 표시하도록 상기 제1프로세서를 제어하는 전자장치. - USB 장치에 있어서,
전자장치에 탈착 가능하도록 연결되는 연결부와;
상기 연결부에 연결된 전자장치와 통신을 수행하기 위하여 외부장치와 신호를 송수신할 수 있는 신호송수신부와;
상기 신호송수신부와 상기 전자장치 간의 신호전송선에 신호발생전원이 선택적으로 인가되도록 스위칭하는 스위칭부와;
상기 외부장치로부터 상기 신호송수신부를 통해 수신되는 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 경우, 상기 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 제어하는 프로세서;를 포함하는 USB 장치. - 제10항에 있어서,
상기 스위칭부는,
상기 신호발생전원에 연결된 저항과;
상기 저항과 상기 신호전송선 사이에 배치된 스위치를 포함하는 USB 장치. - 제11항에 있어서,
상기 저항은 풀업 저항을 포함하는 USB 장치. - 제11항에 있어서,
상기 스위치는 BJT를 포함하는 USB 장치. - 제10항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 이벤트 신호에 포함된 정보에 대응하는 파형을 가지는 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어하는 USB 장치. - 제14항에 있어서,
상기 이벤트 신호의 정보는 상기 외부장치의 종류와 특정 이벤트에 관한 정보를 포함하는 USB 장치. - 제14항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 이벤트 신호의 정보에 따라 상기 변환신호의 펄스 수, 펄스 폭 또는 듀티비가 다른 변환신호를 발생하도록 상기 스위칭부를 온오프시키도록 제어하는 USB 장치. - 정상모드와 대기모드를 포함하는 전자장치의 제어방법에 있어서,
외부장치로부터 신호를 수신하는 단계와;
수신된 신호가 미리 정해진 이벤트 신호인 지를 판단하는 단계와;
수신된 신호가 미리 정해진 이벤트 신호로 판단되는 경우, 해당 이벤트 신호에 대응하는 변환신호를 발생하는 단계와;
상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 전자장치가 상기 외부장치와의 통신을 수행할 수 있도록 제어하는 단계;를 포함하는 전자장치의 제어방법. - 제17항에 있어서,
상기 변환신호를 발생하는 단계는 상기 이벤트 신호에 포함된 정보에 대응하는 파형을 가지는 변환신호를 발생하는 단계를 포함하는 전자장치의 제어방법. - 제18항에 있어서,
상기 이벤트 신호의 정보는 상기 외부장치의 종류와 특정 이벤트에 관한 정보를 포함하는 전자장치의 제어방법. - 제18항에 있어서,
상기 변환신호를 발생하는 단계는 상기 이벤트 신호의 정보에 따라 상기 변환신호의 펄스 수, 펄스 폭 또는 듀티비가 다른 변환신호를 발생하는 단계를 포함하는 전자장치의 제어방법. - 제17항에 있어서,
상기 변환신호가 수신되는 경우 상기 변환신호에 대응하는 이벤트 신호에 포함된 정보를 표시하는 단게를 포함하는 전자장치의 제어방법.
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US20170075853A1 (en) | 2017-03-16 |
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