KR20140051613A - 단말기의 충전 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 단말기의 배터리 충전을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
외부의 충전 어댑터를 통해 인가되는 전원에 의해 배터리를 충전하는 복수개의 충전부; 상기 충전부와 배터리의 상태를 모니터링하고, 상기 배터리의 상태 또는 단말기의 동작 모드에 따라 상기 복수개의 충전부를 온/오프 제어하는 충전제어부; 상기 충전제어부의 제어에 따라 상기 복수개의 충전부를 온/오프하기 위한 스위칭 동작하는 스위치부;를 포함한다.

Description

단말기의 충전 장치 및 그 제어 방법{Apparatus and control method for charging in mobile device}

본 발명은 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 단말기의 배터리 충전을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

일반적으로 단말기에 내장된 배터리의 충전 회로는 단말기를 제조하는 과정에서 그 충전 회로의 충전 전류량이 설정되어 생산되며, 설정된 충전 전류량에 적합한 AC/DC어댑터(이하, '충전 어댑터'라 한다)가 단말기에 포함되어 수요자에게 제공되고 있다. 이에 따라 이동 통신 단말기를 사용하려는 사용자는 이동통신 단말기의 배터리를 충전하기 위해서는 외부에서 충전 어댑터를 단말기의 일측에 구비된 직류 잭에 삽입하여 단말기에 내장된 충전회로를 통해 배터리를 충전하게 된다.

도 1은 종래의 단말기 충전을 위한 충전 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 상술한 바와 같이 단말기의 전원공급부(10)에는 외부의 충전 어댑터와 연결되는 어댑터 인터페이스부(11), 상기 어댑터 인터페이스부(11)를 통해 연결된 직류잭으로부터 인가되는 전원에 의해 배터리를 충전하도록 하는 충전부(12) 및 배터리(14)를 포함하고 배터리의 충전 여부를 확인하기 위한 충전 제어부(13)를 포함한다.

종래의 경우 상기 와 같은 구성을 통하여 배터리와 단말기 내부 시스템에 전원을 공급하도록 한다. 이때 단일 충전부(12)만을 사용하도록 하는 구성으로 단말기 동작 모드 시에 배터리(14)로부터 전원이 공급되면서 단말기가 동작하는 경우 충전부(12)에서는 온도 상승 등과 같은 과부하가 발생할 수 있다.

즉, 종래의 단말기 충전부들은 내부에 내장된 충전 회로를 통하여 특정 출력전류 용량의 충전 어댑터를 사용하여 배터리를 충전하도록 하게 되고, 단말기의 동작 모드와 충전모드가 동시에 수행되는 경우 충전부에 과부하 발생에 따른 문제점이 발생하여 하드웨어적인 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 전원공급부 내부 블록에 부하를 주지 않고 충전 어댑터의 출력 전류 용량에 따른 배터리 충전 및 단말기 동작에 요구되는 전원이 인가될 수 있도록 하는 단말기의 충전 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 충전 장치는 외부의 충전 어댑터를 통해 인가되는 전원에 의해 배터리를 충전하는 복수개의 충전부; 상기 충전부와 배터리의 상태를 모니터링하고, 상기 배터리의 상태 또는 단말기의 동작 모드에 따라 상기 복수개의 충전부를 온/오프 제어하는 충전제어부; 상기 충전제어부의 제어에 따라 상기 복수개의 충전부를 온/오프하기 위한 스위칭 동작하는 스위치부;를 포함한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 단말기 충전 방법은 외부의 충전 어댑터를 통해 전원이 인가되면, 배터리의 충전 레벨을 확인하는 단계; 상기 배터리의 충전 레벨이 기준레벨 이상이면, 제2충전부를 온하는 단계; 상기 배터리의 온도를 확인하는 단계; 상기 배터리의 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 어댑터를 통해 제2충전부로인가되는 전압에 따른 전류량을 소정레벨 이하로 조정하는 단계; 상기 제2충전부에서 조정된 전류량에 대응되는 전류량을 제1충전부로 인가되도록 하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 단말기는 단말기 내부에 저장된 배터리 충전부에 부하를 주지 않고, 배터리 충전 및 단말기의 구동 전원을 공급할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 단말기는 단말기 내부의 충전부의 상태에 따라 인가되는 전원을 유동적으로 조정하여 배터리 충전 및 단말기의 구동 전원을 공급할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 단말기 충전을 위한 충전 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급부의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 슬립모드 상태에서 배터리 충전을 위한 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 동작모드 상태에서 배터리 충전을 위한 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 단말기의 배터리 충전 동작을 나타낸 충전 곡선 예시도이다.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

다음은 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서(141)는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅틱 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력 시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identity Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급부(190)에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급부(190)의 블록 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말기(100)의 전원공급부(190)는 외부의 충전 어댑터(191)를 통해 인가되는 전원에 의해 배터리(195)를 충전하도록 충전부(192, 193)와 충전부(192, 193)의 상태 및 배터리(195)의 상태를 모니터링하고 제어하기 위한 충전 제어부(194)를 포함할 수 잇다.

특히 본 발명의 실시 예에 따른 충전부는 제1충전부(192)와 제2충전부(193)으로 복수개로 구성될 수 있다.

제1충전부(192)는 제어부(180)의 내부에 구성될 수 있는 내부 충전부일 수 있다.

또한 제2충전부(193)는 제어부(180) 내부가 아닌 단말기(100)의 전원 공급부(190) 또는 단말기(100) 내부의 별도 블록으로 존재하는 외부 충전부일 수 있다.

충전제어부(194)는 제1충전부(192)와 제2충전부(193)의 입력 전류와 온도 등에 대한 상태를 모니터링 할 수 있다. 또한 배터리(195)의 충전용량 및 충전상태 등에 대한 정보를 모니터링 할 수 있다. 충전제어부(194)는 제어부(180)의 제어에 따라 단말기의 동작 상태 정보를 획득하고 그에 따른 제1충전부(192)와 제2충전부(193)의 동작을 제어할 수 있다.

스위치부(196)는 충전제어부(194)의 제어에 따라 제1충전부(192) 또는 제2충전부(193)와 배터리(195)가 연결되도록 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 스위치부(196)는 충전 제어부(194)에서 모니터링된 충전부(192, 193)의 상태에 따라 배터리(195) 또는 단말기 내부에 전원을 인가하기 위한 충전부의 연결 스위칭 동작을 수행할 수 있다.

이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 충전 방법을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 슬립모드 상태에서 배터리 충전을 위한 동작 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 단말기의 배터리 충전 동작을 나타낸 충전 곡선 예시도이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 충전제어부(194)는 어댑터(191)를 통해 전원이 인가되면(S402) 배터리(195)의 충전 상태(충전 레벨)을 확인한다.(S404)

충전 제어부(194)는 배터리(195)의 충전 레벨이 3.4V이상인지를 판단한다. 상기 배터리의 충전 레벨의 기준이 되는 3.4V는 배터리(195)가 보유하고 있는 단말기 구동을 위한 최소량의 전압값일 수 있다. 상기 기준이 되는 충전 레벨은 배터리의 사양에 따라 유동적일 수 있다.

따라서 충전 제어부(194)는 배터리의 충전 레벨이 3.4V미만인 경우 스위치부(196)를 제어하여 제1충전부(192)를 온(ON)하고(S408) 미세 충전 모드(Trickle Charger Mode)를 수행한다.(S410) 상기 미세 충전모드는 도 6에서 개시된 바와 같이 제1구간(610)으로서, 배터리 전압이 거의 완전히 방전된 상태일 때 동작하게 된다. 평시 충전 전류로 충전하게 되면 배터리 손상이 되거나 과열이 발생될 수 있으므로, 정상 충전 전류로 충전 전에 미세한 전류를 흘려주어 배터리를 보호하여 충전할 수 있다. 상기 미세충전모드가 완료되면 배터리 충전 레벨을 충전 제어부(194)에서 재 확인하여 도 6에서 제2구간(620)과 같은 고속충전모드(정전류 단계)를 수행하게 된다.

상기 고속충전모드인 정전류(Constant Current)단계에서는 배터리(155)전압이 완충 상태의 전압보다 낮고 미세충전단계가 아닐 때 실행하게 된다. 정전류 단계에서는 배터리의 용량에 따른 설정 가능한 전류를 지속적으로 배터리(195)에 공급하게 되며 완충된 전압에 이르기까지 배터리(195)의 전압을 상승시키게 된다.

반면, 충전 제어부(194)는 배터리 충전 레벨이 3.4V 이상이거나 미세 충전 모드를 완료한 상태인 경우 제2충전부를 온(ON)하도록 스위칭부(196)를 제어한다.(S412)

충전 제어부(194)는 스위치부(196)를 제어하여 제2충전부(193)를 온하고, 어댑터(191)를 통해 입력되는 전압을 배터리(195)로 인가한다. 이때 충전 제어부(194)는 배터리(195)의 온도를 확인하고(S414) 배터리(195)의 온도가 기준온도 이상인지를 확인한다.(S416) 본 발명의 실시 예에서는 상기 기준온도를 53℃로 예를 들어 설명한다.

충전제어부(194)는 배터리(194)의 온도가 53℃미만인 경우 배터리 충전에 정상 동작으로 판단하고, 제2충전부(193)를 통해 도 6의 제3구간(630)의 만충 구간 까지 지속적인 충전 모드를 수행할 수 있다.(S418)

반면 충전제어부(194)는 배터리(195)의 온도가 53℃이상인 경우 충전부(193)의 과부하 또는 발열이 나타나는 것으로 판단하여 어댑터(191)로부터 입력되는 전압 레벨을 확인한다.(S420)

충전제어부(194)는 어댑터(191)로부터 입력되는 전압 레벨 4.5V 고정 상태에서 각각의 충전부로 입력되는 전압값이 4.5V 미만인 경우 제1충전부(192) 및 제2충전부(193)가 모두 온 됨에 따라 전압 하강이 발생한 것으로 판단한다.(S422)

충전제어부(194)는 어댑터(191)의 입력 레벨이 각각 제1충전부(192)와 제2충전부(193)로 인가되지 않음에 따라 제1또는 제2충전부 중 적어도 하나의 충전부로 인가되는 전류를 감소시켜 충전부들의 과열 및 과부하를 방지할 수 있다.(S424) 도 4에서는 슬립 모드에서의 배터리 충전모드 동작임에 따라 상기 복수의 충전 부 중 제2충전부(193)에 인가되는 전류를 감소시키고, 제1충전부(192)로 인가되는 전류를 증가시켜, 배터리 충전모드를 지속적으로 수행할 수 있도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 동작모드 상태에서 배터리 충전을 위한 동작 흐름도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 충전제어부(194)는 어댑터(191)를 통해 전원이 인가되면(S502) 제2충전부(193)를 온(On)하여 어댑터(191)로부터 입력되는 전원을 단말기 내부 도는 배터리로 공급한다. 도 6에서는 단말기의 동작 모드 상태에서 배터리 충전 동작을 설명하는 것으로, 동작 모드 상태임에 따라 배터리(195)의 전압이 3.4V이상인 것으로 가정될 수 있다.

따라서 충전제어부(194)는 어댑터(191)로부터 입력되는 입력 레벨을 확인하고(S506) 어댑터 입력 레벨이 기준전압 이상인지를 판단한다.(S508) 본 발명의 실시 예에서는 상기 어댑터로부터 입력되는 기준 전압을 4.5V로 예를 들어 설명한다.

충전제어부(194)는 어댑터 입력 레벨이 4.5V 미만인 경우 배터리(195)로 인가되는 충전 전류량을 감소시켜 충전모드를 수행하도록 할 수 있다.(S510)

반면 충전제어부(194)는 어댑터 입력 레벨이 4.5V이상인 경우 배터리(195)의 발열 정도를 나타내는 온도를 확인한다.(S510) 충전제어부(194)는 배터리(195)의 온도가 기준 온도 이상이 아닌 경우(미만인 경우) 제2충전부를 통한 충전모드를 지속적으로 수행하도록 할 수 있다.(S514)

충전제어부(194)는 배터리(195)의 온도가 53℃ 기준온도 이상인 경우 제1충전부(152)를 온하고(S516) 어댑터 입력 레벨을 재확인하게 된다.(S518) 즉, 어댑터(191)를 통해 입력되는 전압 레벨이 고정된 상태에서 제1충전부(192)가 온됨에 따라 상기 제1충전부(192)와 제2충전부(193) 각각에 인가되는 어댑터의 입력 레벨의 변화 여부를 확인하게 된다

충전제어부(194)는 어댑터(191)로부터 인가되는 전원의 레벨을 확인하고, 상기 입력 레벨이 4.5V 이상인지를 판단한다.(S520)

충전제어부(194)는 입력되는 전압 레벨이 4.5V미만인 경우 충전 전류량 조정하여 충전모드를 수행하게 된다.(S528)

충전제어부(194)는 어댑터의 입력 레벨이 4.5V 이상인 경우 배터리(195)의 온도를 확인하고(S522) 배터리 온도가 기준온도(53℃) 이상인 경우 배터리 충전을 위한 전류량을 조정하여 과열 발생을 저감시킬 수 있다. 반면 충전제어부(194)는 배터리 온도가 기준온도 미만인 경우 제1 및 제2충전부(192, 193)을 통한 고속 충전 모드를 지속적으로 수행할 수 있다. 상기 조정되는 전류량은 제1충전부 또는 제2충전부 중 어느 하나의 충전부에 전류량이 감소하면 상기 감소된 전류량 만큼을 전류량이 감소되지 않은 충전부의 전류량을 증가시키도록 한다. 본 발명의 실시 예에서는 제2충전부의 전류량을 소정 기준으로 감소시키면 상기 감소된 전류량 만큼을 제1충전부로 인가되도록 할 수 있다.

여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시 예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시 예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

상기와 같이 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (13)

1. 외부의 충전 어댑터를 통해 인가되는 전원에 의해 배터리를 충전하는 복수개의 충전부;
   상기 충전부와 배터리의 상태를 모니터링하고, 상기 배터리의 상태 또는 단말기의 동작 모드에 따라 상기 복수개의 충전부를 온/오프 제어하는 충전제어부;
   상기 충전제어부의 제어에 따라 상기 복수개의 충전부를 온/오프하기 위한 스위칭 동작하는 스위치부;를 포함하는
   단말기의 충전 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 충전부는
   단말기의 제어부 내부에 존재하는 제1충전부;
   상기 단말기의 제어부 외부에 존재하는 제2충전부;를 포함하는
   단말기의 충전장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1충전부는
   충전제어부의 제어에 따라 배터리 충전레벨이 기준레벨 미만이면 미세충전모드로 배터리를 충전하도록 하는
   단말기의 충전 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제2충전부는
   배터리의 충전 레벨이 기준 레벨 이상이면 온되고, 충전제어부의 제어에 따라 단말기의 슬립모드 상태에서 고속충전모드로 배터리를 충전하는
   단말기의 충전 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 충전제어부는
   상기 배터리의 상태를 모니터링하여 복수개의 충전부로 인가되는 전류량을 조정하도록 제어하는
   단말기의 충전 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 충전 제어부는
   단말기의 슬립 모드 상태에서 배터리 충전모드를 수행하는 경우 배터리의 온도 및 어댑터로부터 입력되는 전압값에 따라 상기 복수개의 충전부로 인가되는 전류량을 조정하는
   단말기의 충전 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 충전제어부는
   단말기가 동작모드인 경우 외부 어댑터로부터 전원이 인가되면 제2충전부를 온하고, 배터리 온도가 기준 온도 이상이면 제1충전부를 온하도록 제어하는
   단말기의 충전 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 충전제어부는
   상기 제1충전부와 제2충전부가 모두 온되면, 어댑터 입력 레벨 및 배터리의 온도를 확인하여 상기 제1 또는 제2 충전부로 인가되는 충전 전류량을 조정하는
   단말기의 충전 장치.
9. 외부의 충전 어댑터를 통해 전원이 인가되면, 배터리의 충전 레벨을 확인하는 단계;
   상기 배터리의 충전 레벨이 기준레벨 이상이면, 제2충전부를 온하는 단계;
   상기 배터리의 온도를 확인하는 단계;
   상기 배터리의 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 어댑터를 통해 제2충전부로인가되는 전압에 따른 전류량을 소정레벨 이하로 조정하는 단계;
   상기 제2충전부에서 조정된 전류량에 대응되는 전류량을 제1충전부로 인가되도록 하는 단계;를 포함하는
   단말기의 충전 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 레벨이 기준 레벨 미만이면 상기 제1충전부를 온하는 단계;
    상기 제1충전부를 통하여 미세충전모드로 상기 배터리를 충전하도록 하는 단계;를 더 포함하는
    단말기의 충전 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 단말기가 동작 모드이면, 상기 제1충전부는 오프하고 제2충전부만 온하고, 배터리 온도가 기준 온도 이상으로 상승하는 경우 제1충전부를 온 하도록함을 특징으로 하는
    단말기의 충전 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1충전부가 온되면 상기 어댑터로부터 인가되는 입력 레벨이 기준 레벨 이하이면 상기 제1충전부 또는 제2충전부로 인가되는 전류량을 조정하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는
    단말기의 충전 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2충전부로 인가되는 전류량을 소정 레벨로 감소하고, 상기 감소된 전류량을 제1충전부로 인가되도록 함을 특징으로 하는
    단말기의 충전 방법.

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