KR101370688B1 - 보관이 용이한 충전수단을 가진 무선차량완구. - Google Patents

Abstract

본 발명은 니켈-카드륨 4셀 4.8볼트 이상의 전원을 요구하는 무선차량완구에 있어서, 일측에 USB포트가 돌출되게 형성되어 있고 타측에는 연결포트가 내입되어 있으며, 외부에는 충전중임을 광신호로 표출하여 알려주는 LED가 노출되도록 설치되어 있는 상태에서, 내부에는 스위칭 레귤레이터와 역전압방지부를 포함하여 이루어져, 충전시 별도의 아답터를 요구하지 않도록 하여 간단하게 충전할 수 있는 지원하는 한편, 포장이 완료된 제품박스의 부피를 최소화하여 더 많은 량을 보관하거나 전시할 수 있고, 아울러 이를 더 많이 적재하여 운송할 수 있도록 지원하도록 한 것이다.

Description

보관이 용이한 충전수단을 가진 무선차량완구.{The radio van plaything keep easy charge means}

본 발명은 니켈-카드륨 4셀 4.8볼트 이상의 전원을 요구하는 무선차량완구에 있어서, 충전시 별도의 아답터를 요구하지 않고 간단하게 충전할 수 있는 지원하는 한편, 포장이 완료된 제품박스의 부피를 최소화하여 더 많은 량을 보관하거나 전시할 수 있고, 아울러 이를 더 많이 적재하여 운송할 수 있도록 지원하는 것이다.

일반적으로 직류전원을 이용하여 움직이는 무선차량완구들은 대부분이 적정전압을 가진 배터리를 복수개 내장하여 리모트 컨트롤러를 통해 제어되어 움직이도록 구성되어 있다.

이때, 상기 무선차량완구는 통상 1.2V의 또는 1.5V의 니켈-카드륨 충전지 4개가 직렬로 연결되어 필요한 전력을 공급받아 동작하게 되는데, 이때 상기 배터리는 플러그가 콘센트에 끼워져 있는 아답터를 통해 정류된 전원을 인가받아 충전되게 된다.

즉, 종래에 상기와 같은 무선차량완구는, 배터리를 충전시키기 위한 아댑터가 별도로 있어야만 충전을 할 수 있어서, 상기 어댑터를 별도로 보관하고 있어야만 하였고, 더불어 보관시 어댑터와 케이블이 서로 엉켜 있어 보관하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라 미관상 보기에 안 좋아 사용하는데 불편함이 많았던 것이다.

더욱이 상기와 같은 아댑터는, 무선차량완구와 리모콘이 함께 포장되면서 박스의 크기가 상당히 커질 수밖에 없을 뿐만 아니라 내부의 구조도 상당히 복잡해지게 되었고, 특히 상기 제품박스의 크기가 상당히 커지면서 많은 량을 한꺼번에 제조하여 보관하거나 이를 운송하는 데 에로 사항이 많아 제품가격이 상승하게 되었던 것이다.

또한, 무선차량완구를 제조하는 업체 측에서 보았을 때, 상기 아답터는 주요 부품이 아님 에도 불구하고 전체 가격에서 대략 20~15%정도를 차지하는 고가의 물품에 해당함으로, 제품가격을 상승시킬 수밖에 없는 원인 중 하나였던 것이다.

이에 본 발명에서는 충전시 별도의 아답터를 요구하지 않아 보관이 용이할 뿐만 아니라 간단하게 충전하여 사용할 수 있고, 특히 포장이 완료된 제품박스의 부피를 최소화하여 더 많은 량을 보관하거나 전시할 수 있도록 지원하는 한편 이를 더 많이 적재하여 운송할 수 있도록 지원하는 충전수단을 가진 무선차량완구에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 USB포트를 통해 5V, 500mA의 전원을 인가받아 전위차를 통해 완구차량 내부에 있는 배터리를 간단하게 충전하도록 지원하는 충전장치를 가진 무선차량완구를 특징으로 하는 것이다.

또한, USB포트를 통해 5V, 500mA의 전원을 인가받아 배터리를 충전할 때, 4셀의 배터리가 직렬로 연결되어 4.8V이상의 전원을 요구할 경우에는 별도로 승압장치가 요구되게 되는데, 이때, 본 발명에서는 충전 측에 역전압 방지부와 스위칭 레귤레이터를 이용하여 간단하게 구성함으로써, 기존의 트랜스를 사용한 어댑터가 없더라도 차량완구 안쪽에 내장되어 있는 배터리를 충전할 수 있도록 지원하는 충전장치를 가진 무선차량완구를 특징으로 하는 것이다.

즉, 본 발명은 직렬로 연결된 다수개의 충전 배터리를 내장하고 있는 무선차량완구에 있어서, 상기 무선차량완구는 일측에 USB포트가 돌출되게 형성되어 있고 타측에는 연결포트가 형성되어 있으며, 외부에는 충전중임을 광신호로 표출하여 알려주는 LED가 설치되어 있는 USB 타입의 충전장치가, PC의 USB포트에 끼워져 연결케이블에 의해 무선차량완구와 연결되어 있게 되면, 상기 USB 타입의 충전장치는 PC의 USB단자를 통해 5V 500mA의 전원을 인가받고, 이때 무선차량완구에 내장되어 있는 배터리 4개가 직렬로 연결되어 차지된 전압이 4.8V 미만일 경우에는 전위차에 따라 상기 무선차량완구의 배터리가 충전되도록 지원하고, 만일 차지된 전압이 4.8볼트 이상이 되게 될 경우에는 PWM방식에 의해 On-Off단속 주기가 컨트롤 되어 승압된 전원을 공급토록 하는 스위칭 레귤레이터와, USB포트를 통해 공급되는 전원과 배터리의 전위차가 역전되어 전류가 반대로 흐르는 것을 막아 주는 역전압방지부와, 상기 역전압방지부에 의해 전위차가 역전되는 것을 차단해 줄 때 배터리의 충전이 완료되었다는 사실을 광신호로 표출하여 주는 또 다른 LED를 포함하여 이루어져 짐으로써, 부피를 최소화하여 무선차량완구를 내장하는 제품박스를 보다 더 많이 적재할 수 있고 운송할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는 유에스비포트를 통해 5V, 500mA의 전원을 인가받아 스위칭 레귤레이터와 역전압방지회를 통해 직렬로 연결된 4셀의 배터리를 충전함으로써, 별도로 트랜스를 포함하고 있는 아댑터를 요구하지 않게 되어, 포장이 완료된 제품박스의 부피를 최소화할 수 있고, 이로 인해 보다 더 많은 량을 보관하거나 혹은 이를 보다 더 많이 적재하여 운송할 수 있게 되어 제품가격을 낮출 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 그 구조가 간단하여 그 크기를 소형화할 수 있고, 이를 무선차량완구와 일체로 구성함으로써, 종래에 별도로 보관하여야지만 하였던 아댑터나 기타 충전장치를 별도로 보관할 필요가 없어 용이하게 사용할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충전장치의 사용상태도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충전장치의 블럭도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전장치의 회로도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 충전장치와 일체로 이루어진 차량완구의 사용상태도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 첨부된 도면을 참고하여 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충전장치와 무선차량완구의 충전모습을 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 충전장치의 내부 구성을 보여주는 블럭도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 완구용 충전장치는 일측에 USB포트가 돌출되게 형성되어 있고 타측에는 연결포트가 내입되어 있으며, 외관에는 충전상태를 표출하여 주는 LED가 설치되어 있게 된다. 그리고 이러한 충전장치의 USB포트는 PC의 USB단자에 끼워져 연결되고, 타측의 연결포트에는 차량완구의 연결케이블이 끼워져 연결되어 있게 되며, 이때 상기 충전장치의 외관에 형성되어 있는 LED는 발광하기 시작하면서 배터리가 충전되고 있음을 알리거나 혹은 충전이 완료되었다는 사실을 광신호로 출력하여 알린다. 그리고 이러한 충전장치의 내부에는 일측과 타측에 형성되어 있는 USB포트와 연결포트를 중심으로 승압회로 해당하는 스위칭 레귤레이터가 형성되어 있고, 더불어 상기 스위칭 레귤레이터와 연결포트 사이에는 역전현상을 방지하기 위한 역전압방지부를 포함하여 이루어져 간단하게 충전장치를 구성하게 된다.

즉, 본 발명은 PC의 USB단자를 통해 5볼트 500mA의 전원을 인가받게 되고, 이때 무선차량완구에 내장되어 있는 다수개의 배터리가 직렬로 연결되어 5V 미만일 경우에는 전위차에 따라 당연히 차량완구의 배터리가 충전될 것이고, 만일 상기 배터리 4개가 직렬로 연결되어 4.8볼트 혹은 6.0볼트가 되게 될 경우에는 PWM방식에 의해 스위칭 레귤레이터의 On-Off단속 주기가 컨트롤 되면서 5.0볼트 근사치에 있는 4.8볼트 혹은 6.0볼트의 배터리 전원을 충분히 충전시켜 주게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 어댑터를 대신하여 소형화된 충전장치를 제공함에 따라, 보관이 용이하고, 특히 제품박스의 부피를 최소화할 수 있어, 보다 더 많은 량을 창고에 적재하여 보관하거나 운송할 수 있게 되어, 어답터에 대응하는 만큼의 비용과 보관비용 그리고 운송비용 등을 절감시킬 수 있게 되어 공급되는 제품의 가격을 낮출 수 있게 되는 것이다.

참고로, 상기 스위칭 레귤레이터는 IC소자와 캐패시터 그리고 인덕터를 포함하여 이루어져 PWM방식을 통해 설정된 On/Off 스위칭 되는 시간의 비율에 따라 배터리 측으로 공급되는 평균전압과 함께 Off시 충전된 인덕터의 전압이 더해지면서 출력전압이 상승하여 4개가 직렬로 연결되어 4.8볼트 혹은 6.0볼트의 배터리를 충전시켜 줄 수 있게 되는 것이다.

더불어 이러한 스위칭 레귤레이터와 연결포트 사이에는 4셀의 배터리가 직렬로 연결되어 해당 전원이 4.8볼트 혹은 6.0볼트가 되면서, 전위차가 역전되어 전류가 반대로 흐르는 것을 차단해 주는 역전압방지부가 형성되어 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전장치의 내부구성을 보여주는 회로도로서, 일측과 타측에는 USB포트와 연결포트에 해당하는 포트(J1, J2)가 형성되어 있고, 이들 사이에는 스위칭 레귤레이터 소자에 해당하는 MC34063(U1)이 배치되어 있게 된다.

이때 상기 포트(J1)에는 노드1을 중심으로 그라운드와 연결되어 있는 발광다이오드의 일측단이 연결되어 있게 되고, 더불어 상기 노드1과 스위칭 레귤레이터(U1) 6번단자 사이에는 노드2가 형성되어 상기 노드2에 그라운드와 연결되어 있는 캐패시터(C1)의 일측단이 연결되어 있게 된다.

또한, 상기 노드2와 스위칭 레귤레이터(U1) 6번단 사이에는 노드3이 형성되어 있고, 상기 노드3에 스위칭 레귤레이터(U1)의 7번단과 연결되어 있는 저항(R1)의 일측단이 연결되어 있게 된다. 또한, 상기 스위칭 레귤레이터(U1)의 7번단과 저항(R1)사이에는 노드4가 형성되어 있고, 상기 노드4는 스위칭 레귤레이터(U1)의 1번단과 연결되어 있게 된다.

이때, 상기 노드4와 스위칭 레귤레이터(U1)의 1번단 사이에는 Off시 충전된 전원을 방출하는 인턱터(L1)이 연결되어 있게 된다. 이때, 상기 인덕터(L1)와 스위칭 레귤레이터(U1)의 1번단 사이에는 노드 6이 형성되어 있고, 상기 노드 6에 타측에 캐패시터(C3)와 연결되어 있는 다이오드(D1)가 연결되어 있게 된다.

또한, 상기 노드 4와 인덕터(L1) 사이에는 노드 5가 형성되어 있고 상기 노드 5에 스위칭 레귤레이터(U1)의 8번단과 연결되어 있는 저항(R2)의 일측단이 연결되어 있게 되며, 상기 스위칭 레귤레이터(U1) 2번단은 4번단은 그라운드와 연결되어 있게 된다.

또한, 상기 스위칭 레귤레이터(U1)의 3번단과 그라운드 사이에는 Duty rate를 결정하는 캐패시터(C2)가 연결되어 있게 되고, 상기 스위칭 레귤레이터(U1) 5번 단에는 그라운드와 연결되어 있는 저항(R3)가 연결되어 있게 된다.

이때, 스위칭 레귤레이터(U1)의 5번단과 저항(R3)사이에는 노드 8이 형성되어 있고, 상기 노드 8에 연결되어 저항(R4)이 상기 다이오드(D1)과 캐패시터(C3)사이에 형성된 노드7과 연결되어 있는 상태에서 포트(J2)에 연결되어 있게 된다.

따라서 본 발명은 스위칭 레귤레이터(U1)와 인덕터를 통해 USB단자를 통해 인가된 5볼트 500mA의 전력을 승압하여 배터리 쪽으로 인가할 수 있고, 차량완구의 배터리의 충전이 완료되어 전위차가 역전되게 될 때에는 다이오드(D1)과 캐패시터(C3)를 통해 전류가 반대로 흐르는 것을 차단하여 줄 수 있는 충전장치를 간단하게 구성할 수 있게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 USB포트를 통해 5V, 500mA의 전원을 인가받아 스위칭 레귤레이터와 역전압방지부를 통해 직렬로 연결된 차량완구의 4셀의 배터리를 충전할 수 있게 되어 별도로 부피가 큰 어댑터를 요구하지 않게 되어 포장이 완료된 제품박스의 부피를 최소화되어 보다 더 많은 량을 보관하거나 전시할 수 있고, 이를 보다 더 많이 적재하여 운송할 수 있도록 지원하여 제품가격을 낮출 수 있게 된 것이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 충전장치와 차량완구가 일체로 이루어져 있는 충전되는 모습을 보여주는 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 차량완구 일측에 USB포트를 형성하고, 상기 USB포트에 PC의 USB단자에 끼워져 있는 연결케이블을 연결하여 충전될 때 외관에 형성되어 있는 LED가 발광하면서 충전되고 있음을 알리거나 혹은 충전이 완료되었다는 사실을 광신호로 출력하여 알릴 수도 있다. 이때 차량완구 내부에는 차량완구의 구동을 제어하는 Micom(미도시)을 중심으로 일측에 USB연결포트를 통해 인가된 5볼트 500mA의 전원을 승압하여 직렬로 연결된 4개의 배터리를 충전토록 지원하는 스위칭 레귤레이터와 역전압방지부를 포함하여 이루어져 구성할 수도 있다.

즉, 본 발명은 PC의 USB단자를 통해 5볼트 500mA의 전원을 인가받게 되고, 이때 무선차량완구에 내장되어 있는 다수개의 배터리가 직렬로 연결되어 5V 미만일 경우에는 전위차에 따라 당연히 차량완구의 배터리가 충전될 것이고, 만일 상기 배터리 4개가 직렬로 연결되어 4.8볼트 혹은 6.0볼트가 되게 될 경우에는 PWM방식에 의해 스위칭 레귤레이터의 On-Off단속 주기가 변하면서 5.0볼트 근사치에 있는 4.8볼트 혹은 6.0볼트의 배터리 전원을 충분히 충전시켜 줄 수 있게 됨에 따라 별도로 부피가 큰 어댑터를 요구하지 않게 되었다.

따라서 본 발명은 상당한 부피를 가지는 어댑터를 요구하지 않는 만큼 보관이 용이하고, 특히 포장이 완료된 제품박스의 부피를 최소화할 수 있게 되어, 보다 더 많은 량을 보관하거나 전시할 수 있게 되었으며, 이를 보다 더 많이 적재하여 운송할 수 있어, 운송비용 및 보관비용의 절감으로 인한 제품가격을 낮출 수 있게 되는 것이다.

10:무선차량완구 20:충전배터리
30:리모콘 40:충전장치
41:USB포트 42:연결포트
43:스위칭 레귤레이터 44:연전압방지부
45,46:LED 50:연결케이블

Claims (3)

1. 직렬로 연결된 다수개의 충전 배터리를 내장하고 있는 무선차량완구에 있어서,
   상기 무선차량완구는 일측에 USB포트가 돌출되게 형성되어 있고 타측에는 연결포트가 형성되어 있으며, 외부에는 충전중임을 광신호로 표출하여 알려주는 LED가 설치되어 있는 USB 타입의 충전장치가,
   PC의 USB포트에 끼워져 연결케이블에 의해 무선차량완구와 연결되어 있게 되면,
   상기 USB 타입의 충전장치는 PC의 USB단자를 통해 5V 500mA의 전원을 인가받고, 이때 무선차량완구에 내장되어 있는 배터리 4개가 직렬로 연결되어 차지된 전압이 4.8V 미만일 경우에는 전위차에 따라 상기 무선차량완구의 배터리가 충전되도록 지원하고,
   만일 차지된 전압이 4.8볼트 이상이 되게 될 경우에는 PWM방식에 의해 On-Off단속 주기가 컨트롤 되어 승압된 전원을 공급토록 하는 스위칭 레귤레이터와, USB포트를 통해 공급되는 전원과 배터리의 전위차가 역전되어 전류가 반대로 흐르는 것을 막아 주는 역전압방지부와, 상기 역전압방지부에 의해 전위차가 역전되는 것을 차단해 줄 때 배터리의 충전이 완료되었다는 사실을 광신호로 표출하여 주는 또 다른 LED를 포함하여 이루어져 짐으로써,
   부피를 최소화하여 무선차량완구를 내장하는 제품박스를 보다 더 많이 적재할 수 있고 운송할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 보관이 용이한 충전수단을 가진 무선차량완구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 USB 타입의 충전장치는 일측과 타측에는 USB포트와 연결포트에 해당하는 포트(J1, J2)가 각각 형성되어 있고, 이들 사이에는 스위칭 레귤레이터 소자에 해당하는 MC34063(U1)이 배치되어 있으며,
   상기 포트(J1)에는 노드1을 중심으로 그라운드와 연결되어 있는 발광다이오드의 일측단이 연결되어 있게 되고, 더불어 상기 노드1과 스위칭 레귤레이터(U1) 6번단자 사이에는 노드2가 형성되어 상기 노드2에 그라운드와 연결되어 있는 캐패시터(C1)의 일측단이 연결되어 있게 되며,
   상기 노드2와 스위칭 레귤레이터(U1) 6번단 사이에는 노드3이 형성되어 있고, 상기 노드3에 스위칭 레귤레이터(U1)의 7번단과 연결되어 있는 저항(R1)의 일측단이 연결되어 있게 되고,
   상기 스위칭 레귤레이터(U1)의 7번단과 저항(R1)사이에는 노드4가 형성되어 있고, 상기 노드4는 스위칭 레귤레이터(U1)의 1번단과 연결되어 있게 되며, 상기 노드4와 스위칭 레귤레이터(U1)의 1번단 사이에는 Off시 충전된 전원을 방출하는 인턱터(L1)가 연결되어 있게 되고,
   상기 인덕터(L1)와 스위칭 레귤레이터(U1)의 1번단 사이에는 노드 6이 형성되어 있고, 상기 노드 6에 타측에 캐패시터(C3)와 연결되어 있는 다이오드(D1)가 연결되어 있게 되고,
   상기 노드 4와 인덕터(L1) 사이에는 노드 5가 형성되어 있고 상기 노드 5에 스위칭 레귤레이터(U1)의 8번단과 연결되어 있는 저항(R2)의 일측단이 연결되어 있게 되며,
   상기 스위칭 레귤레이터(U1) 2번단은 4번단은 그라운드와 연결되어 있게 되고,
   상기 스위칭 레귤레이터(U1)의 3번단과 그라운드 사이에는 Duty rate를 결정하는 캐패시터(C2)가 연결되어 있게 되고, 상기 스위칭 레귤레이터(U1) 5번 단에는 그라운드와 연결되어 있는 저항(R3)가 연결되어 있게 되며,
   상기 스위칭 레귤레이터(U1)의 5번단과 저항(R3)사이에는 노드 8이 형성되어 있고, 상기 노드 8에 연결되어 저항(R4)이 상기 다이오드(D1)과 캐패시터(C3)사이에 형성된 노드7과 연결되어 있는 상태에서 포트(J2)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 보관이 용이한 충전수단을 가진 무선차량완구.
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