KR100433397B1 - 보조전원장치 겸용 카드형장치 및 그 카드형장치를이용하는 호스트 - Google Patents

보조전원장치 겸용 카드형장치 및 그 카드형장치를이용하는 호스트 Download PDF

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Abstract

기본기능을 수행하면서 보조전원장치로 이용할 수 있도록 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치 및 그 카드형장치를 이용하는 호스트가 개시된다. 본 발명의 카드형장치는 박형 및 슬림화가 가능한 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지가 카드형장치의 기존 규격을 변경하지 않으면서 내장된다. 그리고 내장된 배터리의 충전 및 방전 동작을 수행할 수 있도록 하는 배터리충방전회로가 호스트와의 인터페이스를 위한 결합구조를 갖는 커넥터의 전원단자에 연결된다. 또한, 호스트는 본체의 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부 및 카드형장치에 공급되는 전원을 단속하는 전원 단속부가 구비되며, 카드형장치콘트롤러에서 결합된 카드형장치의 배터리 유무를 검출하여 카드형장치인 경우에는 카드형장치로의 전원공급을 차단하는 한편, 이후 카드형장치로부터 공급되는 전원에 의해 호스트의 동작이 수행될 수 있도록 제어한다. 이에 따라 널리 이용되는 카드형장치 규격의 새로운 보조전원장치를 제공할 수 있게 되며, 호스트는 카드슬롯을 통해 보조전원을 공급 받을 수 있게 되어 공간활용도를 높이고 기기의 이용시간을 연장시킬 수 있게 된다.

Description

보조전원장치 겸용 카드형장치 및 그 카드형장치를 이용하는 호스트{Card type device capable of being used in secondary battery and host for using the card type device}
본 발명은 카드형장치 및 그 카드형장치를 이용하는 호스트에 관한 것으로서, 특히, 기본기능을 수행하면서 보조전원으로 이용할 수 있는 보조전원장치 겸용카드형장치 및 그 카드형장치를 이용하는 호스트에 관한 것이다.
PCMCIA(Personal Computer Memory Card International, 현재;PC CARD Standard, PCMCIA Spec 2.1)카드 및 CF(Compact Flash, CF Spec 1.4)카드와 같은 카드형장치는 노트북과 같은 휴대용장치들에 연결되어 휴대용장치의 기능 확장을 위한 입출력 장치 또는 보조기억장치로 이용되고 있다. 이러한 카드형장치들과 카드형장치를 채용하는 제품의 제조사들은 두 장치 사이의 물리적ㆍ전기적인 형식, 데이터 형식 그리고 데이터 인터페이스 방법 등을 규정하고, 그 규정된 스펙(specification)에 따라 제품을 제조함으로서 다양한 장치에서 하나의 카드형장치를 이용할 수 있도록 하고 있다.
위와 같은 카드형장치의 스펙(specification)에는 전원을 공급하는 규정이 마련되어 있다. 도 1은 종래 호스트와 PCMCIA/CF카드 사이의 전원 인터페이스 관계를 간략하게 나타낸 도면이다. 호스트에 결합된 PCMCIA/CF카드(20)에는 호스트(10)측의 전원공급장치(12)에서 공급되는 전원(VCC)이 PCMCIA/CF콘트롤러(14)를 통해 접지(GND)와 함께 제공되고 있다. 즉, 종래의 PCMCIA/CF카드(20) 규정에는 PCMCIA/CF카드(20)의 입출력 동작 또는 리드(read)/라이트(write) 동작을 위한 전원이 호스트(10)측에서 PCMCIA/CF카드(20)에 제공되도록 규정되어 있으며, PCMCIA/CF카드(20)는 단순히 입출력 카드 또는 메모리로써의 동작만을 수행하도록 구성되어 있었다. 도 2는 종래 CF 카드의 분해사시도이고, 도 3은 종래 PCMCIA 카드의 프레임(frame)을 나타낸 사시도이다.
그러나 상기와 같은 종래의 호스트와 PCMCIA/CF카드(20) 사이의 전원 공급관계에 있어서는 호스트측에서 PCMCIA/CF카드(20)측으로만 전원이 공급되는 관계로 호스트 전원이 카드형장치 이용에 따라 보다 더 빠르게 소모되는 문제점이 있었다. 즉, PDA(Personal digital Asistant)와 같은 휴대용 장치에서 PCMCIA/CF카드(20)를 이용하는 경우에는 PCMCIA/CF카드(20)에서 소모되는 전력만큼 PDA의 배터리 소모가 더 빠르게 진행되어 호스트의 이용시간을 단축시키는 것이다.
또한, 최근 PDA와 같은 휴대형 장치들에는 통화 및 데이터 통신 기능이 점차적으로 부가되고 있는 추세이므로 휴대형 장치들의 전력소비량은 앞으로 더욱 증가할 것으로 예상된다. 이에 따라 휴대형 장치에 대용량의 배터리가 요구되고 있다.
또한, 종래의 휴대용 장치들에 있어서는 보조전원장치가 각 장치의 규정에 따라 전용의 배터리가 이용되도록 구성되어 있기 때문에 특정의 장치에 이용되는 특정의 보조전원장치는 제한적으로 이용될 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.
결국, 휴대형기기는 장시간 이용될 수 있는 배터리를 요구하고 있으나 현실적으로 배터리의 용량을 늘리는 데는 한계가 있기 때문에 필요에 따라 이용할 수 있는 보조전원장치가 요구되고 있으며, 그러한 보조전원장치는 특정의 장치에만 이용되는 것이 아닌 범용일 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 필요에 따라 보조전원장치로 동작할 수 있도록 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치 및 그 카드형장치를 이용하는 호스트를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 PCMCIA/CF 카드와 호스트 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 블록도,
도 2는 종래 CF 카드의 분해사시도,
도 3은 종래 PCMCIA 카드의 프레임 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 카드형장치와 호스트 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 CF 카드의 배터리 설치 형태를 나타낸 분해사시도,
도 6은 본 발명에 따른 PCMCIA 카드의 배터리 설치 형태를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PCMCIA/CF카드와 호스트 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 블록도,
도 8은 도 7에 보인 PCMCIA/CF카드 콘트롤러의 동작을 설명하는 순서도,
도 9는 도 7의 호스트에 인스톨된 어플리케션의 동작을 설명하는 순서도,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PCMCIA/CF카드와 호스트 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 블록도,
도 11은 도 10에 보인 PCMCIA/CF카드 콘트롤러의 동작을 설명하는 순서도,
도 12는 도 10에 보인 I/O 콘트롤러의 동작을 설명하는 순서도, 그리고
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PCMCIA/CF카드와 호스트 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 블록도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
12, 110, 310: 전원공급장치 14, 130, 330: 카드형장치콘트롤러
20, 200, 400, 600: 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF카드
30, 200-C: CF 카드 32, 42, 230-C, 230-P: 커넥터
40, 200-P: PCMCIA 카드 100, 300, 500: 호스트
120, 320: 전원단속부 200: 카드형장치, PCMCIA/CF카드
210, 210-C, 210-P, 410, 610: 배터리
220-C, 220-P, 420: 배터리충방전회로
220: 스마트배터리회로 230, 440, 640: 충방전스위치
430: I/O 콘트롤러 620: 정전압회로
630: 정전압변환스위치
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카드형장치는 배터리, 호스트와 전원 및 데이터 인터페이스를 수행하기 위한 결합 구조를 갖는 커넥터, 배터리의 충방전을 결정하기 위한 충방전 스위치, 커넥터를 통해 공급되는 외부전원에 의해 배터리가 충전될 수 있도록 동작하고, 커넥터를 통해 배터리에 충전된 전원이 외부로 공급될 수 있도록 동작하며, 충방전 스위치의 상태에 따라 커넥터를 통해 배터리의 충방전 동작을 수행하는 배터리충방전회로, 및 호스트에 결합시 배터리의 속성정보를 호스트에 제공하며, 호스트로부터 전원공급요청이 전달되는 경우에 배터리에 충전된 전원이 호스트에 공급될 수 있도록 배터리충방전회로를 제어하는 전원입출력콘트롤러를 포함한다.
여기서 상기 배터리는 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지가 이용된다.
상기 배터리충방전회로는 스마트배터리회로가 이용될 수 있으며, 스마트배터리회로는 상기 배터리에 대한 속성정보를 상기 커넥터의 어드레스핀을 통해 상기 호스트에 제공한다. 이때, 배터리의 속성정보는, 배터리 전압, 배터리 잔량, 배터리 충전 횟수, 배터리 제조사, 배터리 제조일 등이 될 수 있다.
또한, 상기 배터리충방전회로는 상기 배터리의 전원을 정전압으로 변환하여 상기 커넥터의 전원단자에 공급하는 정전압공급회로가 이용될 수 있다. 이때, 상기 정전압공급회로는, 상기 배터리 전원을 서로 다른 정전압으로 변환하는 다수의 정전압 변환부를 구비할 수 있으며, 카드형장치는 상기 다수의 정전압 변환부 중 택일적으로 상기 커넥터의 전원단자에 정전압을 출력시키기 위한 정전압선택스위치;를 더 포함한다.
상기 전원입출력콘트롤러는 상기 배터리가 완전 방전상태인 경우에는 상기 커넥터를 통해 공급되는 전원에 의해 상기 배터리가 충전될 수 있도록 상기 배터리충방전회로를 제어한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 호스트는 카드형장치를 이용하는 본체의 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부; 제어신호에 따라 결합된 상기 카드형장치에 공급되는 전원을 단속하는 전원 단속부; 및 상기 카드형장치의 배터리 유무를 검출하고, 상기 카드형장치가 충전된 배터리를 갖는 경우에는 상기 카드형장치로의 전원공급을 차단하며, 상기 카드형장치로부터 공급되는 전원에 의해 상기 전원공급장치가 충전될 수 있도록 상기 전원단속부를 제어하는 카드형장치콘트롤러;를 포함한다.
상기 카드형장치콘트롤러는 상기 카드형장치에 마련된 배터리 유무를 검출하기 위하여 상기 카드형장치가 결합되면 펄스형태로 전원을 공급하고, 상기 펄스의 로우상태인 구간에서 신호레벨이 하이상태로 검출되면 상기 카드형장치가 배터리를 가진 것으로 판단한다. 그리고 상기 카드형장치콘트롤러는 상기 펄스의 로우상태인 구간에서 신호레벨이 하이상태로 검출되지 않는 경우에는 상기 카드형장치의 속성정보를 통해 결합된 카드형장치의 종류를 파악하고, 상기 카드형장치가 배터리를 갖는 경우에는 상기 배터리에 충전전원이 공급되도록 제어한다. 만일 상기 카드형장치가 배터리를 갖지 않는 카드형장치인 경우에는 종전의 일반 카드형장치에 대응되는 동작이 수행될 수 있도록 제어한다.
또한, 상기 호스트는 카드형장치의 배터리 사용여부를 사용자가 설정하도록 하기 위한 사용자인터페이스; 및 상기 사용자인터페이스를 통해 상기 보조전원장치 겸용 카드형장치의 배터리 사용불가가 설정된 경우에는 결합된 카드형장치에 마련된 배터리에 관계없이 상기 카드형장치를 종전의 일반 카드형장치에 대응하여 동작하도록 제어하는 어플리케이션;을 더 포함한다.
한편, 상기 카드형장치콘트롤러는 상기 카드형장치의 배터리 유무를 검출하기 위하여 상기 카드형장치와 상기 카드형장치의 속성정보에 대한 인터페이스를 수행하며, 상기 속성정보에 상기 카드형장치가 배터리를 가지는 것으로 판단되는 정보가 포함되어 있으면, 상기 배터리의 충전 상태에 따라 전원공급요청신호를 상기 카드형장치에 전송하도록 제어할 수 있다.
이상과 같은 카드형장치는 장치 자체의 본래 기능을 수행할 수 있으면서 겸용으로 다양한 장치들의 보조전원공급수단으로 이용할 수 있게 되며, 그러한 카드형장치를 이용하는 호스트는 카드형장치로부터 보조전원을 제공받아 이용시간을 보다 더 연장시킬 수 있게 된다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 개념을 설명하기 위한 도면으로서, 보조전원장치 겸용 카드형장치(200)와 그 카드형장치를 이용하는 호스트(100) 사이의 전원 공급관계를 나타내고 있다. 도면에서, 호스트(100)측의 카드형장치콘트롤러(120)는 호스트(100)측의 전원공급장치(110)로부터 공급된 전원(VCC) 및 접지(GND)를 카드형장치(200)에 제공하며, 보조전원장치 겸용 카드형장치(200)로부터 공급된 전원을 전원공급장치/본체인터페이스(110)에 제공하고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보조전원장치 겸용 CF 카드(200-C)의 분해사시도이다. 보조전원장치 겸용 CF 카드(200-C)는 프래임(frame) 내측으로 특성상 박형 또는 슬림화가 가능한 리튬이온 전지 또는 리튬폴리머전지를 이용하는 배터리(210-C)가 형성된다. 배터리(210-C)는 배터리충방전회로(220-C)와 연결된다. 그리고 배터리충방전회로(220-C)는 호스트(100)와 전원을 인터페이스할 수 있도록 규정된 규격에 따른 커넥터(230-C)의 전원단자에 연결된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 보조전원장치 겸용 PCMCIA 카드(200-P)의 배터리 설치형태를 나타낸 사시도이다. PCMCIA 카드(200-P)는 보조전원장치 겸용 CF 카드(200-C)와 마찬가지로 프레임 내측으로 배터리(210-P)가 형성되어 있다. 마찬가지로 배터리(210-P)는 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지가 이용된다. 또한, 배터리충방전회로(220-P)는 배터리(210-P)에 연결되는 한편, 호스트(100)와의 인터페이스를 위한 규정된 규격에 따른 커넥터(230-P)의 전원단자에 연결된다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(200)와 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(200)를 이용하는 호스트(100) 사이의 전원공급 관계를 나타낸 도면이다.
보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(200)는 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지를 이용하는 배터리(210), 배터리충방전회로로서 동작하면서 호스트(100)에 배터리(210)에 대한 속성정보를 제공하는 스마트배터리회로(220) 그리고 사용자에 의해 배터리충방전회로(220)의 동작이 수동으로 제어될 수 있도록 하기 위해 마련된 충방전스위치(230)를 구비한다.
스마트배터리회로(220)에서 호스트(100)에 제공하는 속성정보는 배터리 전압, 배터리 잔량, 배터리 충전 횟수, 배터리 제조사, 배터리 제조시기 등이 될 수 있다.
충방전스위치(230)는 사용자에 의해 온 위치로 조작된 경우 커넥터의 전원연결핀을 통해 공급된 외부전원에 의해 배터리(210가 충전될 수 있도록 스마트배터리회로(220)를 충전회로로 전환시킨다. 그리고 오프위치로 조작된 경우에는 배터리(210)에 충전된 전원이 커넥터의 전원연결핀을 통해 외부로 공급될 수 있도록 스마트배터리회로(220)를 방전회로로 전환시킨다.
여기서, 스마트배터리회로(220)는 충방전스위치(230)의 조작에 관계없이 호스트와의 전원 연결 상태에 따라 충전회로 또는 방전회로로 자동으로 전환될 수 있으며, 일반적으로 배터리(210)가 충전된 경우에는 방전회로로서 동작이 수행되도록 조정되어 있다.
한편, 호스트(100)는 호스트(100)의 기본 동작을 위한 각 블록(미도시)과, 전원공급장치(110), 전원단속부(120) 그리고 PCMCIA/CF 카드콘트롤러(130)를 포함한다.
전원공급장치(110)는 호스트(100)의 각 블록(미도시) 및 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)에 전원을 공급한다. 전원단속부(120)는 제어신호에 따라 결합된PCMCIA/CF 카드(200)에 공급되는 전원을 단속한다. PCMCIA/CF 카드콘트롤러(130)는 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)로부터 배터리 유무를 검출하고, PCMCIA/CF 카드(200)가 충전된 배터리(210)인 경우에는 PCMCIA/CF 카드(200)에 공급되는 전원을 차단한다. 그리고 PCMCIA/CF 카드(200)로부터 공급되는 전원에 의해 전원공급장치(110)가 충전될 수 있도록 전원단속부(120)를 제어한다.
도 8은 도 7에 보인 PCMCIA/CF 카드콘트롤러(130)의 동작을 설명하는 순서도이다. PCMCIA/CF 카드콘트롤러(130)는, 먼저, PCMCIA/CF 카드(200)가 결합되면(S110), PCMCIA/CF 카드(200)에 전원(VCC)을 펄스형태로 공급한다(S120). 그리고 PCMCIA/CF 카드(200)에 공급된 펄스전원의 로우(low)상태인 구간의 신호레벨을 검출한다(S130). 이때, PCMCIA/CF 카드(200)에 공급된 펄스전원의 로우상태인 구간에 대한 신호레벨이 하이(high)레벨로 검출되면(S140), 이후, 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)로부터 공급되는 전원에 의해 호스트(100)의 제반 동작이 수행될 수 있도록 제어한다(S150). 즉, 펄스의 로우상태인 구간의 신호레벨이 하이레벨이면(S140), 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)를 배터리를 구비한 PCMCIA/CF 카드(200)로 인식하고(S152), 전원공급장치(110)로부터 PCMCIA/CF 카드(200)에 공급되고 있는 전원(VCC)이 차단되도록 전원단속부(120)를 제어하는 한편, PCMCIA/CF 카드(200)로부터 공급되는 전원에 의해 전원공급장치(110)가 충전될 수 있도록 전원단속부(120)를 제어한다(S154).
여기서 PCMCIA/CF 카드(200)로부터 공급되는 전원을 전원단속부(120)를 통해 전원공급장치(110)로 전달하지 않고, 본체인터페이스(미도시)를 통해 호스트(100)의 각 장치에 직접 공급할 수 있다.
한편, 'S140'의 과정에서 PCMCIA/CF 카드(200)에 공급되는 펄스전원의 로우상태인 구간에 대한 신호레벨이 로우레벨로 검출되면(S140), 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)의 속성정보를 스마트배터리회로(220)로부터 획득한다(S150). 그리고 획득된 속성정보로부터 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)가 배터리를 갖는 PCMCIA/CF 카드(200)라고 판단되면(S170), PCMCIA/CF 카드(200)에 배터리를 충전시키기 위한 전원(VCC)을 공급한다(S180). 만일, 획득된 속성정보로부터 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)가 일반 PCMCIA/CF 카드이면(S170), 일반 PCMCIA/CF 카드에 대응되는 동작이 수행될 수 있도록 한다(S190).
한편, 호스트(100)는 PCMCIA/CF 카드(200)에 마련된 배터리 사용여부를 사용자가 사전에 설정할 수 있도록 하기 위한 사용자인터페이스(미도시)와, 사용자가 사용자인터페이스를 통해 PCMCIA/CF 카드(200)에 마련된 배터리(210)의 미사용을 설정한 경우에 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)에 마련된 배터리(210)에 관계없이 일반 PCMCIA/CF 카드에 대응하는 동작이 수행되도록 제어하는 어플리케이션을 더 포함할 수 있다. 여기서 사용자인터페이스는 일반적으로 이용되는 키입력부(미도시) 및 디스플레이(미도시)가 이용될 수 있으며, 그 외에도 마우스(미도시)와 같은 다양한 장치들이 이용될 수 있다.
도 9는 호스트(100)에 인스톨된 어플리케이션(application)의 동작을 설명하는 순서도이다. 호스트의 어플리케이션은 사용자가 사용자인터페이스를 통해 PCMCIA/CF 카드(200)에 마련된 배터리(210)의 사용여부 설정을 위한 설정명령을 입력하면(S210), PCMCIA/CF 카드(200)의 배터리(210) 사용여부 설정화면(미도시)을 표시한다(S220). 그리고 설정화면에서 사용자가 선택도구를 통해 PCMCIA/CF 카드(200)의 배터리(210)에 대한 미사용을 결정하면(S230), 이후 결합된 PCMCIA/CF 카드는 일반 PCMCIA/CF 카드에 대응하여 동작이 수행되도록 제어한다(S240). 만일 PCMCIA/CF 카드의 배터리에 대한 미사용이 결정되지 않은 경우에는 이후 결합된 PCMCIA/CF 카드에 대하여 배터리 유무에 따른 대응 동작이 수행될 수 있도록 제어한다(S250).
위와 같이 호스트(100)가 카드형장치(200)의 배터리(210) 사용여부를 결정하기 위한 어플리케이션을 갖는 이유는, 호스트(100)에서 카드형장치(200)의 배터리 유무를 검출하기 위하여 펄스형태로 전원을 공급하므로 카드형장치(200)에서 초기 동작 둔화가 발생할 수 있으며 그에 따라 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위한 것이다. 또한, 잘 알려지지 않은 또는 새로운 카드형장치에서 펄스형태의 전원 공급을 에러로 판단하는 경우에 발생할 수 있는 문제의 소지를 없애기 위한 것이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)와 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)를 이용하는 호스트(300) 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 도면이다.
보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)는 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지를 이용하는 배터리(410), 배터리가 충방전될 수 있도록 동작하는 배터리충방전회로(420), 호스트(300)와 배터리(410)에 대한 속성정보 및 제어데이터를 인터페이스하기 위한 I/O 콘트롤러(430) 그리고 사용자에 의해 배터리충방전회로(420)의 동작이 수동으로 제어될 수 있도록 하기 위해 마련된 충방전스위치(430)를 구비한다.
여기서 I/O 콘트롤러(430)는 호스트(300)에 결합시 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)의 속성정보를 호스트(300)에 제공한다. 그리고 호스트(300)로부터 전원공급요청이 전달되는 경우에 배터리(410)에 충전된 전원이 호스트(300)에 공급될 수 있도록 배터리충방전회로(420)를 방전회로로 전환시킨다.
호스트(300)는 도 7과 마찬가지로 호스트(300)의 기본 동작을 위한 각 블록과, 전원공급장치(310), 전원단속부(320) 그리고 PCMCIA/CF 카드콘트롤러(330)를 포함한다.
여기서, PCMCIA/CF 카드콘트롤러(330)는 결합된 PCMCIA/CF 카드(200)의 I/O 콘트롤러로부터 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)의 속성정보를 제공받는다. 그리고 속성정보로부터 결합된 PCMCIA/CF 카드(400)가 충전된 배터리(410)를 갖는 경우에는 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)의 I/O 콘트롤러(430)에 전원 공급을 요청한다. 이후, 전원공급장치(310)로부터 PCMCIA/CF 카드(400)에 공급되는 전원이 차단되도록 전원단속부(320)를 제어하는 한편, PCMCIA/CF 카드(400)로부터 공급되는 전원에 의해 전원공급장치(410)가 충전될 수 있도록 전원단속부(420)를 제어한다.
도 11은 도 10에 보인 PCMCIA/CF 카드콘트롤러(330)의 동작을 상세하게 설명하는 순서도이다. PCMCIA/CF 카드콘트롤러(330)는 먼저, PCMCIA/CF 카드(400)가 결합되면(S310), PCMCIA/CF 카드(400)와 속성정보를 인터페이스한다(S320). 그리고 그 속성정보로부터 결합된 PCMCIA/CF 카드(400)가 배터리(410)를 갖는 PCMCIA/CF카드(400)이고(S330), 배터리가 충전상태이면(S340), 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)의 I/O 콘트롤러(430)에 전원 공급을 요청한다(S350). 이후 PCMCIA/CF 카드(400)로부터 공급된 전원에 의해 호스트(300)의 제반 동작이 수행될 수 있도록 제어한다(S360). 즉, 전원공급장치(310)로부터 PCMCIA/CF 카드(400)에 공급되는 전원이 차단되도록 전원단속부(320)를 제어하는 한편, PCMCIA/CF 카드(400)로부터 공급되는 전원에 의해 전원공급장치(310)가 충전될 수 있도록 전원단속부(320)를 제어한다.
위와 같은 과정 중에서 PCMCIA/CF 카드(400)로부터 공급되는 전원을 전원단속부(320)를 통해 전원공급장치(310)로 전달하지 않고, 본체인터페이스(미도시)를 통해 호스트(300)의 각 장치에 직접 공급하도록 제어할 수도 있다.
한편, 위의 과정에서 PCMCIA/CF 카드(400)가 일반 PCMCIA/CF 카드이면, PCMCIA/CF 카드콘트롤러(330)는 결합된 PCMCIA/CF 카드에 대하여 일반 PCMCIA/CF 카드에 대응하는 동작을 수행한다(S380).
또한, 위의 과정에서 PCMCIA/CF 카드(400)는 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(400)이고, 배터리가 완전 방전상태인 경우에는 PCMCIA/CF 카드(400)의 배터리가 충전될 수 있도록 PCMCIA/CF 카드(400)에 충전전원을 공급한다(S370). 이를 위해 PCMCIA/CF 카드콘트롤러(330)는 PCMCIA/CF 카드(400)의 배터리(410)를 충전시킬 수 있도록 충방전회로에 대하여 충전회로로의 전환을 요구하는 충전제어명령을 I/O 콘트롤러(430)에 전송한다.
도 12는 도 10에 보인 PCMCIA/CF 카드(400)의 I/O 콘트롤러(330)의 동작을설명하는 순서도이다. I/O 콘트롤러(430)는 배터리에 충전된 전원이 외부로 공급되지 않도록 충방전회로의 동작을 제어한다(S410). 그리고 PCMCIA/CF 카드(400)가 호스트에 결합되면(S420), 배터리(410)의 속성정보를 포함하는 PCMCIA/CF 카드(400)의 속성정보를 호스트(300)에 제공한다. 이후, 호스트(300)로부터 전원공급이 요청되면(S430), 호스트(300)에 전원을 공급하기 위하여 충방전회로(420)가 방전회로로서 동작하도록 제어한다(S450). 한편, 호스트(300)로부터 전원공급요청이 아닌 충전제어명령이 전달되면(S460), 호스트로부터 공급된 전원에 의해 배터리를 충전시키기 위하여 충방전회로(420)가 충전회로로서 동작하도록 제어한다(S470).
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(600)와 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(600)를 이용하는 호스트(500) 사이의 전원 인터페이스 관계를 나타낸 도면이다.
보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(600)는 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지를 이용하는 배터리(610), 배터리(610)의 전원을 정전압으로 외부에 공급할 수 있도록 동작하며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 배터리가 충전될 수 있도록 동작하는 정전압회로(620) 그리고 사용자에 의해 정전압회로(620)의 충전 또는 방전 동작이 수동으로 제어될 수 있도록 하기 위해 마련된 충방전스위치(430)를 구비한다.
여기서, 정전압회로(620)는 배터리(610)의 전원을 서로 다른 정전압으로 변환하여 출력하는 다수의 정전압 변환부(미도시)를 구비하며, 보조전원장치 겸용 PCMCIA/CF 카드(600)는 다수의 정전압 변환부 중 택일적으로 정전압을 출력시키기위한 정전압선택스위치(630)가 더 구비한다. 예를 들면, 정전압회로(620)는 3.3V 및 5V를 출력할 수 있으며, 이때, 3.3V 또는 5V 중 어는 한 정전압이 3.3V/5V 선택스위치(630)의 상태에 따라 출력된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 보조전원장치 겸용 카드형장치는, 박형 및 슬림화가 가능한 리튬이온전지 및 리튬폴리머전지를 통해 기존의 카드 규격을 변경하지 않고도 배터리를 내장할 수 있게 되어 카드형장치 본래 기능을 수행할 수 있으면서 겸용으로 다양한 장치들의 보조전원장치로 이용할 수 있게 된다. 즉, 카드형장치를 이용하는 모든 장치들에 대하여 카드형장치 규격의 새로운 배터리를 공급할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 보조전원장치 겸용 카드형장치를 이용하는 호스트는 종전의 카드 슬롯을 통해 보조전원을 공급받을 수 있게 되어 공간 활용도를 높일 수 있게 되며, 널리 쓰이는 카드형장치 규격의 보조전원장치를 이용할 수 있게 되어 기기의 이용시간을 연장시킬 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (16)

  1. 배터리;
    호스트와 전원 및 데이터 인터페이스를 수행하기 위한 결합 구조를 갖는 커넥터;
    상기 배터리의 충방전을 결정하기 위한 충방전 스위치;
    상기 커넥터를 통해 공급되는 외부전원에 의해 상기 배터리가 충전될 수 있도록 동작하고, 상기 커넥터를 통해 상기 배터리에 충전된 전원이 외부로 공급될 수 있도록 동작하며, 상기 충방전 스위치의 상태에 따라 상기 커넥터를 통해 상기 배터리의 충방전 동작을 수행하는 배터리충방전회로; 및
    상기 호스트에 결합시 상기 배터리의 속성정보를 상기 호스트에 제공하며, 상기 호스트로부터 전원공급요청이 전달되는 경우에 상기 배터리에 충전된 전원이 상기 호스트에 공급될 수 있도록 상기 배터리충방전회로를 제어하는 전원입출력콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리는 리튬이온전지인 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리는 리튬폴리머전지인 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리충방전회로는 스마트 배터리 회로인 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스마트 배터리 회로는 상기 배터리의 속성정보를 상기 커넥터의 어드레스 핀을 통해 상기 호스트에 제공하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 호스트에 제공되는 상기 배터리 속성정보는, 배터리 전압, 배터리 잔량, 배터리 충전 횟수, 배터리 제조사, 배터리 제조시기 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 전원입출력콘트롤러는 상기 배터리가 완전 방전상태인 경우에는 상기 커넥터를 통해 공급되는 전원에 의해 상기 배터리가 충전될 수 있도록 상기 배터리충방전회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리충방전회로는 상기 배터리의 전원을 정전압으로 변환하여 상기 커넥터를 통해 외부로 출력하도록 동작하며, 외부로부터 상기 커넥터를 통해 공급된 전원에 의해 상기 배터리가 충전될 수 있도록 동작하는 정전압회로인 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 정전압회로는,
    상기 배터리 전원을 서로 다른 정전압으로 변환하여 출력하는 다수의 정전압 변환부를 구비하며,
    상기 다수의 정전압 변환부 중 택일적으로 상기 커넥터의 전원단자에 정전압을 출력시키기 위한 정전압선택스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치.
  12. 카드형장치를 이용하는 본체의 각 장치에 전원을 공급하는 전원공급부;
    제어신호에 따라 결합된 상기 카드형장치에 공급되는 전원을 단속하는 전원 단속부; 및
    상기 카드형장치의 배터리 유무를 검출하고, 상기 카드형장치가 충전된 배터리를 갖는 경우에는 상기 카드형장치로의 전원공급을 차단하며, 상기 카드형장치로부터 공급되는 전원에 의해 상기 전원공급장치가 충전될 수 있도록 상기 전원단속부를 제어하는 카드형장치콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치를 이용하는 호스트.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 카드형장치콘트롤러는 상기 카드형장치에 마련된 배터리 유무를 검출하기 위하여 상기 카드형장치가 결합되면 펄스형태로 전원을 공급하고, 상기 펄스의 로우상태인 구간에서 신호레벨이 하이상태로 검출되면 상기 카드형장치가 배터리를 가진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치를 이용하는 호스트.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 카드형장치콘트롤러는 상기 펄스의 로우상태인 구간에서 신호레벨이 하이상태로 검출되지 않는 경우에는 상기 카드형장치의 속성정보를 통해 결합된 카드형장치의 종류를 파악하고, 상기 카드형장치가 배터리를 갖는 경우에는 상기 배터리에 충전전원이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치를 이용하는 호스트.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 카드형장치의 배터리 사용여부를 사용자가 설정하도록 하기 위한 사용자인터페이스; 및
    상기 사용자인터페이스를 통해 상기 보조전원장치 겸용 카드형장치의 배터리 사용불가가 설정된 경우에는 결합된 카드형장치에 마련된 배터리에 관계없이 상기 카드형장치에 전원이 공급되도록 아플리케이션;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치를 이용하는 호스트.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 카드형장치콘트롤러는 상기 카드형장치의 배터리 유무를 검출하기 위하여 상기 카드형장치와 속성정보에 대한 인터페이스를 수행하며, 상기 속성정보를 통해 상기 카드형장치가 배터리를 가지는 것으로 판단되면, 상기 배터리의 충전 상태에 따라 전원공급요청신호를 상기 카드형장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 보조전원장치 겸용 카드형장치를 이용하는 호스트.
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