KR101645175B1 - 음파 통신시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음파수신기에서 출력된 음파신호를 음파수신기가 수신받아 수신된 음파신호를 분석하는 음파 통신시스템에 관한 것이다. 본 발명은 음파수신부가 음파파수신부가 수신된 음파신호로로부터 대응주파수를 추출하며, 추출된 대응주파수를 설정주파수테이블과 매칭시켜 수신주파수를 인식하고, 수신주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 수신데이터를 식별함으로써, 복수의 주파수가 포함된 음파신호를 동시에 식별할 수 있는 효과가 있다.

Description

음파 통신시스템{SONIC WAVE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 음파신호로 통신하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음파수신기에서 출력된 음파신호를 음파수신기가 수신받아 수신된 음파신호를 분석하는 음파 통신시스템에 관한 것이다.

최근 무선통신기술의 수준이 향상됨에 따라 무선통신기술의 영역이 점차 확대되고 있다. 이에 따라 사람들은 휴대가 편리하며 통신이용에 제약이 없는 제품을 선호함에 따라 스마트폰 등과 같이 장치가 대중화되었다. 그러나 W-CDMA, LTE 등과 같은 이동통신망을 이용할 경우, 이동통신망 사용에 따른 비용이 부가되는 문제점이 있다. 한편, 근거리에서 통신이 가능한 wi-fi, 블루투스, 지그비, RF통신 등을 사용할 경우 통신요금이 부가되지 않는 장점을 가질 수 있다. 하지만 wi-fi, 블루투스, 지그비, RF통신와 같은 근거리 통신은 송신기와 수신기에 근거리 통신모듈이 구비되어 있어야 한다. 따라서 근거리 무선통신은 사용의 제약이 발생될 수 있으며, 전력 소모에 대한 부담을 가지고 있다.

이에 한국 등록특허 제10-1055732호(이하 '선행문헌'이라 칭함)는 원하는 데이터를 음성인식 기능을 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것이다. 선행문헌은 음성 인식 모드로 전환하는 단계, 음성신호를 입력 받는 단계, 음성인식을 통한 상기 음성신호에 대응하는 키 신호 데이터를 검색하는 단계, 검색한 키 신호 데이터에 대응하는 복합주파수부호(DTMF) 신호를 송신하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 키 입력이 아닌 음성을 통한 개인정보 데이터가 전송 가능해짐으로 절차상 방법을 용이하게 할뿐만 아니라 보다 안전한 방법으로 전송이 가능하다.

하지만 선행문헌은 하나의 데이터가 입력되면, 입력된 데이터를 DTMF신호로 변환하여 전송하는 구조로써, 다수의 데이터를 동시에 전송하는데 어려움을 가지게 된다.

한국 등록특허 제10-1055732호(발명의 명칭 : 음성인식을 이용한 통화 중 키 버튼 신호 전송 장치 및 방법, 등록일 : 2011.08.03)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 음파수신부가 수신된 음파신호로로부터 대응주파수를 추출하며, 추출된 대응주파수를 설정주파수테이블과 매칭시켜 수신주파수를 인식하고, 수신주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 수신데이터를 식별하기 위한 음파 통신시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 음파수신부가 수신된 음파신호로부터 송신기준주파수를 추출하며, 추출된 송신기준주파수가 기 설정된 영역내에 포함되면 인식기준주파수로 인식하여 인식기준주파수를 기준으로 설정주파수테이블을 배열하기 위한 음파 통신시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 음파수신기가 대응데이터테이블의 각 행렬에 대응되는 인식검증데이터를 식별하거나, 설정주파수테이블의 각 행렬에 대응되는 인식검증주파수를 식별하기 위한 음파 통신시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 관점에 따른 음파 통신시스템은 입력데이터가 입력되는 입력부, 설정데이터들이 규칙적으로 배열된 설정데이터테이블 및 상기 각각의 설정데이터와 대응되는 변환주파수들이 규칙적으로 배열된 변환주파수테이블을 포함하는 송신데이터베이스, 상기 입력데이터를 상기 설정데이터테이블과 매칭시켜 상기 입력데이터를 인식하는 입력데이터인식부,상기 입력데이터인식부에서 인식된 상기 입력데이터를 상기 변환주파수테이블과 매칭시켜 상기 입력데이터에 대응되는 대응주파수를 식별하는 송신매칭부, 및 상기 대응주파수를 포함하는 음파신호로 송신하는 음파송신부를 포함하는 음파송신기와 상기 음파신호를 수신하는 음파수신부, 설정주파수들이 규칙적으로 배열된 설정주파수테이블 및 상기 각각의 설정주파수와 대응되는 대응데이터들이 규칙적으로 배열된 대응데이터테이블을 포함하는 수신데이터베이스, 상기 수신된 음파신호에 포함된 상기 대응주파수를 추출하며, 상기 추출된 상기 대응주파수를 상기 설정주파수테이블과 매칭시켜 상기 대응주파수에 대응되는 수신주파수를 인식하는 수신주파수인식부를 포함하는 주파수인식부, 및 상기 주파수인식부에서 인식된 수신주파수를 상기 대응데이터테이블과 매칭시켜 상기 수신주파수에 대응되는 수신데이터를 식별하는 수신매칭부를 포함한다.

본 발명에 있어서 상기 변환주파수테이블은 상기 주파수인식부에서 상기 설정주파수 중 최초의 설정주파수가 인식되도록 송신기준주파수를 더 포함하며, 상기 주파수인식부는 상기 음파신호에 포함된 상기 송신기준주파수를 추출하며, 상기 추출된 송신기준주파수가 기 설정된 기준범위에 포함되면 인식기준주파수로 인식하는 기준주파수인식부를 더 포함한다.

본 발명에 있어서 상기 설정주파수테이블은 상기 기준주파수인식부에서 인식된 상기 인식기준주파수를 기준으로 상대적으로 배열된다.

본 발명에 있어서 상기 음파송신기는 상기 설정데이터테이블의 각 행렬에서 인식된 상기 입력데이터의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우, 상기 설정데이터테이블의 행렬에 대응되는 송신검증데이터를 식별하거나 상기 변환주파수테이블의 각 행렬에서 상기 추출된 대응주파수의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우 상기 변환주파수테이블의 행렬에 대응되는 송신검증주파수를 식별하는 송신검증부를 더 포함하되, 상기 음파송신부는 상기 송신검증주파수가 포함된 음파신호를 출력한다.

본 발명에 있어서 상기 대응데이터테이블은 상기 송신검증주파수들과 대응되는 인식검증데이터들을 포함하며, 상기 설정주파수테이블은 상기 송신검증주파수들과 대응되는 인식검증주파수들을 포함하되, 상기 음파수신기는 상기 대응데이터테이블의 각 행렬에서 추출된 상기 대응데이터의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우, 상기 대응데이터테이블의 행렬에 대응되는 인식검증데이터를 식별하거나, 상기 설정주파수테이블의 각 행렬에서 인식된 상기 수신주파수의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우, 상기 설정주파수테이블의 행렬에 대응되는 인식검증주파수를 식별하기 위한 수신검증부를 더 포함한다.

본 발명에 있어서 상기 설정주파수테이블의 변환주파수들은 기 설정된 주파수영역단위로 구획되며, 상기 주파수인식부는 상기 대응주파수와 상기 설정주파수테이블의 매칭에 따라 인식된 상기 수신주파수가 상기 기 설정된 주파수영역 중 특정 주파수영역에 포함되는지 여부를 확인하여 상기 수신주파수의 식별순위를 인식한다.

본 발명에 있어서 상기 변환주파수테이블은 상기 주파수인식부가 상기 음파신호의 종료를 인식하기 위한 송신종료주파수를 더 포함하며, 상기 음파송신기는 상기 입력데이터인식부에서 인식된 인접하는 입력데이터 상호간을 구별하기 위한 구별데이터를 상기 입력데이터 상호간에 부가하는 데이터구별부와 상기 음파송신기는 상기 입력데이터인식부에서 인식된 입력데이터를 연산하여 연산데이터를 식별하는 데이터연산부를 더 포함한다.

본 발명은 음파수신부가 음파파수신부가 수신된 음파신호로로부터 대응주파수를 추출하며, 추출된 대응주파수를 설정주파수테이블과 매칭시켜 수신주파수를 인식하고, 수신주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 수신데이터를 식별함으로써, 복수의 주파수가 포함된 음파신호를 동시에 식별할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 음파수신부가 수신된 음파신호로부터 송신기준주파수를 추출하며, 추출된 송신기준주파수가 기 설정된 영역내에 포함되면 인식기준주파수로 인식하여 인식기준주파수를 기준으로 설정주파수테이블을 배열함으로써, 음파송신기로부터 전송된 주파수를 정확하게 추출하여 데이터를 식별할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 음파수신기가 대응데이터테이블의 각 행렬에 대응되는 인식검증데이터를 식별하거나, 설정주파수테이블의 각 행렬에 대응되는 인식검증주파수를 식별함으로써, 수신된 주파수의 유효성을 판단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음파 통신시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 음파송신기의 실시예에 따른 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 음파송신기의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 음파송신기의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 음파수신기의 실시예에 따른 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 음파수신기의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 음파수신기의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 음파수신기가 음파송신기로부터 전송된 음파신호로부터 수신데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 음파수신기가 음파송신기로부터 전송된 음파신호로부터 인식기준데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 음파수신기가 추출된 인식기준데이터를 기준으로 설정주파수테이블을 배열하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 음파송신기가 입력데이터에 따라 검증데이터를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 음파송신기가 수신주파수에 따라 수신검증데이터를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 음파수신기의 수신주파수에 따라 인식검증주파수를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 음파수신기의 수신데이터에 따라 인증검증데이터를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 인증검증주파수를 이용한 수신오류를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 음파송신기가 연속자리로 이루어진 입력데이터를 송신시 설정데이터에 따른 변환주파수를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 음파수신기가 연속자리로 이루어진 대응주파수를 수신시 설정주파수에 따른 대응데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 입력데이터에 따라 음파송신기에서 인식되는 데이터의 조합을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 입력데이터에 따른 주파수의 식별을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 음파송신기에서 출력되는 주파수를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 음파 통신시스템의 구성도이다.

도 1을 살펴보면, 음파송신기(1000)는 입력부(1100), 송신데이터베이스(1200), 입력데이터인식부(1300), 송신매칭부(1500) 및 음파송신부(1600)를 포함할 수 있다.

입력부(1100)는 입력데이터가 입력되는 장치이다. 입력부(1100)는 사용되는 장치의 용도에 따라 설계될 수 있다. 예를 들어, 본 발명이 체중계에 사용될 경우, 입력부(1100)는 로드셀(load cell)과 같이 하중센서로 이루어지며, 스마트폰에 사용될 경우, 터치스크린으로 이루어질 수 있다.

송신데이터베이스(1200)는 설정데이터들이 규칙적으로 배열된 설정데이터테이블(1210)과 각각의 설정데이터와 대응되도록 배치되는 변환주파수들이 규칙적으로 배열된 변환주파수테이블(1220)을 포함한다. 설정데이터는 사용자에 의해 설정되는 데이터로써, 입력부(1100)에서 입력 가능한 데이터들로 구성된다. 변환주파수는 설정데이터 각각에 대응되는 주파수로써, 각 변환주파수는 서로 다른 주파수값을 갖는다. 한편, 각 변환주파수는 일정한 간격으로 생성된다. 예를 들어, 일정한 간격이 50hz라면 변환주파수들은 50hz간격으로 생성된다.

입력데이터인식부(1300)는 입력부(1100)에서 수신된 입력데이터를 설정데이터테이블과 매칭시켜 입력데이터를 인식한다. 입력부(1100)를 통해 입력되는 입력데이터는 특정의 값을 가지는 데이터가 입력될 수 있지만, 체중계와 같이 센서값이 입력되는 경우도 있다. 따라서 입력데이터인식부(1300)는 입력데이터를 설정데이터테이블(1200)과 매칭시켜 입력된 데이터의 특정값을 지정하게 된다.

송신매칭부(1500)는 입력데이터인식부(1300)에서 인식된 입력데이터를 변환주파수테이블과 매칭시켜 대응주파수를 식별한다. 변환주파수테이(1220)블은 설정데이터테이블(1210)과 대응되도록 배치됨에 따라 입력데이터는 변환주파수테이블(1220) 내의 변환주파수와 매칭된다. 따라서 송신매칭부(1500)는 입력데이터와 매칭된 변환주파수를 대응주파수로 식별하게 된다.

음파송신부(1600)는 대응주파수가 포함된 음파신호를 송신하는 장치이다. 이에 음파송신부(1600)는 음파신호의 출력이 가능한 스피커 등의 장치로 구성된다.

도 1을 참조하면, 음파수신기(2000)는 음파수신부(2100), 수신데이터베이스(2200), 주파수인식부(2300), 수신매칭부(2500)를 포함할 수 있다.

음파수신부(2100)는 음파송신부(1600)로부터 출력된 음파신호를 수신하는 장치이다. 음파수신부(2100)는 음파신호의 수신이 가능한 마이크로폰 등의 장치로 구성되는 것이 바람직하다.

수신데이터베이스(2200)는 설정주파수들이 규칙적으로 배열된 설정주파수테이블(2210)과 각각의 설정주파수와 대응되도록 배치되는 대응데이터들이 규칙적으로 배열된 대응데이터테이블(2220)을 포함한다. 설정주파수는 사용자에 의해 설정되거나, 수신된 주파수에 의해 설정되는 주파수값이다. 한편, 각 설정주파수는 일정한 간격으로 생성된다. 예를 들어, 일정한 간격이 50hz라면 설정주파수들은 50hz간격으로 생성된다. 대응데이터는 각 설정주파수에 대응되는 데이터값이다. 일반적으로 대응데이터는 설정데이터와 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.

주파수인식부(2300)는 수신된 음파신호에 포함된 대응주파수를 추출한다. 또한, 주파수인식부(2300)는 추출된 대응주파수를 설정주파수테이블(2210)과 매칭시켜 대응주파수에 대응되는 수신주파수를 인식한다. 음파송신기(1000)로부터 송신된 음파신호는 대응주파수가 포함될 뿐 아니라 노이즈가 포함된 주파수가 포함될 수 있다. 따라서 주파수인식부(2300)는 기 설정된 방식으로 주파수를 추출하여, 추출된 주파수가 설정주파수테이블(2210)에 존재하는지 여부를 확인하여 노이즈를 제거한다.

수신매칭부(2500)는 주파수인식부(2300)에서 인식된 수신주파수를 대응데이터테이블(2220)과 매칭시켜 수신주파수에 대응되는 수신데이터를 식별한다. 대응데이터테이블(2220)은 설정주파수테이블(2210)과 대응되도록 배치됨에 따라 수신주파수는 대응데이터테이블(2220) 내의 대응주파수와 매칭된다. 따라서 수신매칭부(2500)는 수신주파수와 매칭된 대응주파수를 수신데이터로 식별하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 음파송신기의 실시예에 따른 구성도이다.

도 2를 참조하면, 음파송신기(1000)는 입력부(1100), 송신데이터베이스(1200), 입력데이터인식부(1300), 송신검증부(1400), 송신매칭부(1500), 음파송신부(1600)를 포함할 수 있다.

입력부(1100)는 도 1에서 설명한 바와 동일하다.

송신데이터베이스(1200)는 설정데이터테이블(1210)과 변환주파수테이블(1220)를 포함할 수 있다. 설정데이터테이블(1210)은 설정데이터(1211), 송신검증데이터(1212), 송신기준데이터(1213)를 포함할 수 있다. 설정데이터(1211)는 입력부(1100)에서 입력 가능한 데이터이다. 예를 들어, 사용자가 설정데이터(1211)를 0부터 9까지 설정하였다면, 입력데이터인식부(1200)는 0부터 9까지의 숫자만을 인식가능하다. 송신검증데이터(1212)는 입력데이터가 음파수신부(2000)에 정확히 송신되는지 여부를 확인하는 데이터이다. 송신검증데이터(1212)는 설정데이터테이블(1210)의 특정 행과 열로 구성된다. 송신기준데이터(1213)는 설정데이터테이블(1210)의 기준이 되는 데이터이다.

입력데이터인식부(1300)는 입력부(1100)에서 입력된 입력데이터를 설정데이터들(1211)과 매칭시킨다. 입력데이터가 설정데이터들(1211) 중 어느 하나와 매칭된다면 매칭된 설정데이터가 입력데이터가 된다. 한편, 입력데이터인식부(1300)는 입력데이터가 설정데이터들 중 어느 하나와도 매칭되지 않는다면 데이터 입력에 오류 또는 설정데이터 외의 데이터가 입력된 것으로 인식한다.

송신검증부(1400)는 입력데이터인식부(1300)에서 인식된 입력데이터가 특정조건을 만족시, 입력데이터에 대응하는 송신검증데이터(1212)를 식별한다. 특정조건으로는 설정데이터테이블(1210)의 각 행렬에서 인식된 입력데이터가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나로 구성될 경우일 수 있다. 예를 들어, 5x5의 설정데이터테이블이 구성되며, 입력데이터가 3x3, 3x4의 배열에 위치된다면, 3열에는 2개의 입력데이터가 존재하게 된다. 또한, 3행과 4행에는 각 하나의 입력데이터가 존재한다. 따라서 설정데이터테이블의 3열에는 짝수의 입력데이터, 3 및 4행에는 홀수의 입력데이터가 존재한다. 이에 특정조건이 각 행 또는 열에서 인식된 입력데이터가 '짝수'일 경우라면, 송신검증부(1400)는 설정데이터테이블(1210)의 3행에 대응되는 송신검증데이터(1212)를 식별하게 된다.

송신매칭부(1500)는 입력데이터를 변환주파수(1221)와 매칭하여 대응주파수를 식별한다. 또한, 송신매칭부(1500)는 송신기준데이터(1213) 및 송신검증데이터(1212)를 변환주파수테이블(1220)와 매칭하여 송신기준주파수(1222)와 송신검증주파수(1223)를 식별한다. 한편, 변환주파수(1221)는 각각의 설정데이터(1211)와 대응되도록 배치되는 주파수값이다. 송신기준주파수(1222)는 송신기준데이터(1213)에 대응되는 주파수값으로써, 사용자에 의해 설정이 가능하다.

음파송신부(1600)는 송신매칭부(1500)에서 식별된 대응주파수, 송신기준주파수 및 송신검증주파수를 하나의 음파신호로 출력한다. 한편, 음파송신부(1600)는 송신검증부(1400)에서 송신검증데이터(1212)가 식별되지 않을 경우, 대응주파수와 송신검증주파수만을 출력한다.

도 3은 본 발명에 따른 음파송신기의 다른 실시예에 따른 구성도이다. 도 3의 입력부(1100), 송신데이터베이스(1200), 입력데이터인식부(1300) 및 음파송신부(1600)는 도 2와 동일하다.

다만, 도 3의 송신매칭부(1500)는 입력데이터인식부(1200)에서 인식된 입력데이터를 변환주파수테이블(1220)와 매칭하여 대응주파수를 식별한다. 송신검증부(1400)는 매칭된 대응주파수가 특정조건을 만족시, 대응주파수에 대응되는 송신검증주파수를 식별한다. 특정조건으로는 변환주파수테이블(1220)의 각 행렬에서 식별된 대응주파수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나로 구성될 경우일 수 있다. 예를 들어, 5x5의 변환주파수테이블이 구성되며, 대응주파수가 3x3, 3x4의 배열에 위치된다면, 3열에는 2개의 대응주파수가 존재하게 된다. 또한, 3행과 4행에는 각 하나의 대응주파수 존재한다. 따라서 변환주파수테이블(1220)의 3열에는 짝수의 입력데이터, 3 및 4행에는 홀수의 입력데이터가 존재한다. 이에 특정조건이 각 행 또는 열에서 인식된 대응주파수가 '짝수'일 경우라면, 송신검증부(1500)는 3행에 대응되는 송신검증주파수를 식별하게 된다.

음파송신부(1600)는 송신기준주파수와 송신매칭부(1500)에서 식별된 대응주파수 및 송신검증부(1400)에서 식별된 송신검증주파수가 포함된 음파신호를 출력한다. 한편, 음파송신부(1600)는 송신검증부(1400)에서 송신검증주파수가 식별되지 않을 경우, 송신기준주파수와 대응주파수가 포함된 음파신호를 출력한다.

도 4는 본 발명에 따른 음파송신기의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.

도 4를 참고하면, 음파송신기(1000)는 입력부(1100), 송신데이터베이스(1200), 입력데이터인식부(1300), 송신매칭부(1500), 음파송신부(1600), 데이터구별부(1700), 데이터연산부(1800)를 포함할 수 있다. 입력부(1100) 및 입력데이터인식부(1300)는 도 1 내지 3에서 설명한 바와 동일하게 구성된다.

송신데이터베이스(1200)는 설정데이터테이블(1210)과 변환주파수테이블(1220)을 포함한다. 설정데이터테이블(1210)은 설정데이터(1211), 송신기준데이터(1213), 송신구별데이터(1214), 송신구분자데이터(1215), 송신종료데이터(1216)를 포함한다. 설정데이터(1211)와 송신기준데이터(1213)는 도 2 내지 3에서 설명한 바와 동일하다. 송신구별데이터(1214)는 인접하는 입력데이터 상호간을 구별하기 위한 데이터이다. 송신구분자데이터(1215)는 입력데이터와 연산데이터를 구분하기 위한 데이터이다. 송신종료데이터(1216)는 음파신호의 종료를 의미하는 데이터이다. 송신종료데이터(1215), 송신구별데이터(1214) 및 송신구분자데이터(1215)는 실시 예 5를 통해 더욱 상세히 설명한다.

데이터구별부(1700)는 송신구별데이터를 입력데이터 상호간에 부가하는 장치이다. 데이터구별부(1700)는 송신구별데이터를 부가하기 위해 인접하는 입력데이터의 동일 여부를 확인한다. 예를 들어 '11'이란 입력데이터가 입력되면, 데이터구별부(1700)는 첫 데이터 1과 인접된 두번째 데이터 1이 동일함을 확인한다. 따라서 데이터구별부(1700)는 첫 데이터 1과 두번째 데이터 1 사이에 송신구별데이터를 부가한다.

데이터연산부(1800)는 인식된 입력데이터를 연산하여 연산데이터를 식별하는 장치이다. 데이터연산부(1800)는 입력데이터를 덧셈, 곱셈 등의 연산법칙을 통해 연산한다. 예를 들어, 데이터연산부(1800)가 입력데이터 '11'을 덧셈할 경우, '2'의 연산데이터를 식별하게 된다. 또한, 데이터연산부(1800)는 입력데이터와 연산데이터를 구분하기 위한 송신구분자데이터를 송신데이터베이스(1200)로부터 추출한다. 데이터연산부(1800)에서 추출된 송신구분자데이터는 입력데이터와 연산데이터 사이에 부가된다.

송신매칭부(1500)는 데이터구별부(1700)에 의해 부가된 송신구별데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭하여 송신구별주파수를 식별한다. 또한, 송신매칭부(1500)는 데이터연산부(1800)에 의해 부가된 송신구분자데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭하여 송신구분자주파수를 식별하며, 연산데이터를 변환주파수들과 매칭하여 연산주파수를 식별한다. 또한, 송신매칭부(1500)는 입력데이터인식부(1300)에서 인식된 종료데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 송신종료주파수를 식별한다.

음파송신부(1600)는 송신매칭부(1500)에서 식별된 송신기준주파수, 대응주파수, 송신구별주파수, 송신구분자주파수, 연산주파수, 종료주파수를 순차적으로 출력한다. 음파송신부(1600)에서 출력되는 각 주파수는 기 설정된 시간동안 출력된다. 예를 들어, 주파수출력시간이 10ms일 경우, 음파송신부(1600)는 송신기준주파수, 대응주파수, 송신구별주파수, 송신구분자주파수, 연산주파수, 종료주파수를 각 10ms동안 순차적으로 출력한다. 주파수가 출력되는 순서는 사용자에 의해 변경될 수 있으며, 추가되거나 삭제될 수 있을 것이다. 일 예로, 입력데이터가 동일하지 않을 경우, 송신구별주파수는 미출력된다.

도 2 내지 4는 음파송신기(1000)의 구조에 관한 것으로, 도 5 내지 7을 통해 설명되는 음파수신기(2000)와 각 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 음파수신기의 실시예에 따른 구성도이다. 도 5를 참조하면, 음파수신기(2000)는 음파수신부(2100), 수신데이터베이스(2200), 주파수인식부(2300), 수신검증부(2400), 수신매칭부(2500) 및 표시부(2600)를 포함할 수 있다.

음파수신부(2100)는 도 1에서 설명한 바와 동일하다.

수신데이터베이스(2200)는 설정주파수테이블(2210)과 대응데이터이블(2220)을 포함할 수 있다. 설정주파수테이블(2210)은 인식기준주파수(2211), 설정주파수(2212), 인식검증주파수(2213)를 포함할 수 있다. 설정주파수테이블(2210)는 음파수신기(2000)에서 수신가능한 주파수영역이다. 예를 들어, 사용자에 의해 설정주파수테이블(2200)의 주파수배열이 18,000Hz~20,000Hz 설정되었다면, 주파수인식부(2200)는 18,000Hz~20,000Hz내에 포함된 주파수만을 인식하게 된다. 인식기준주파수(2211)는 기준주파수인식부(2310)를 통해 인식된 주파수이다. 기준주파수인식부(2310)는 후술한다. 설정주파수(2212)는 소정의 주파수값들을 가지며 규칙적으로 배열된다. 설정주파수(2212)의 소정의 주파수값들은 대응주파수를 찾기 위해 사용자에 의해 설정되는 주파수배열이다. 인식검증주파수(2213)는 음파신호가 정확히 송신되었는지 여부를 확인하기 위한 주파수이다. 한편, 설정주파수테이블(2300)은 인식기준주파수를 기준으로 규칙적으로 배열된다. 이로 인해, 음파송신부(1600)로부터 출력되는 주파수의 오차로 인해 음파수신기(1000)가 주파수를 미인식하는 것을 방지할 수 있다. 인식기준주파수(2211)에 의해 설정주파수테이블(2210)을 배열하는 예시는 도 9를 통해 자세히 후술한다.

대응데이터테이블(2220)은 수신기준데이터(2221), 대응데이터(2222) 및 수신검증데이터(2223)를 포함할 수 있다. 대응데이터테이블(2220)은 설정주파수테이블(2210)과 대응되어 배열된다. 수신기준데이터(2221)는 인식기준주파수(2211)에 대응되는 데이터이다. 대응데이터(2222)는 각각의 설정주파수(2212)와 대응되도록 배치되는 데이터이다. 수신검증데이터(2223)는 인증검증주파수(2213)에 대응되는 데이터로써, 각 행과 열은 각각의 수신검증데이터를 갖는다.

주파수인식부(2300)는 음파수신부(2100)에 수신된 음파신호로부터 주파수를 추출하기 위한 장치이다. 음파신호로부터 주파수를 추출하는 일 예로는 FFT(fast fourier transform)가 이용될 수 있다. FFT는 공지된 기술로써, 그 자세한 설명은 생략한다. 도 2 내지 3에서 설명한 바와 같이, 음파신호에 대응주파수, 송신기준주파수 및 송신검증주파수가 포함되어 있다면, 주파수인식부(2300)는 음파신호로부터 대응주파수, 송신기준주파수 및 송신검증주파수를 추출하게 된다. 주파수인식부(2300)는 기준주파수인식부(2310), 수신주파수인식부(2320), 검증주파수인식부(2330)를 포함할 수 있다.

기준주파수인식부(2310)는 송신기준주파수가 기 설정된 기준범위에 포함되면 인식기준주파수로 인식하는 장치이다. 예를 들어, 기 설정된 기준범위가 18,000Hz~18,500Hz일 경우, 기준주파수인식부(2210)는 추출된 주파수 중 18,000Hz~18,500Hz에 포함된 주파수를 인식기준주파수로 인식하게 된다.

수신주파수인식부(2320)는 추출된 대응주파수를 설정주파수들과 매칭시켜 수신주파수를 인식한다. 수신주파수인식부(2320)는 대응주파수가 설정주파수 중 어느 하나와 매칭된다면 매칭된 설정주파수를 수신주파수로 인식한다. 한편, 수신주파수인식부(2320)는 추출된 대응주파수가 설정주파수들 중 어느 하나와 매칭되지 않는다면, 노이즈(noise)로 인식한다.

검증주파수인식부(2330)는 설정주파수테이블(2200)의 저장된 인식검증주파수(2213)를 인식하기 위한 장치이다.

수신검증부(2400)는 수신주파수가 특정조건을 만족시, 수신주파수에 대응하는 인식검증주파수를 식별한다. 특정조건으로는 설정주파수테이블(2210)의 각 행렬에서 인식된 수신주파수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나로 구성될 경우일 수 있다. 예를 들어, 5x5의 설정주파수테이블이 구성되며, 수신주파수가 3x3, 3x4의 배열에 위치된다면, 3열에는 2개의 수신주파수가 존재하게 된다. 또한, 3행과 4행에는 각 하나의 수신주파수가 존재한다. 따라서 설정주파수테이블의 3열에는 짝수의 수신주파수, 3 및 4행에는 홀수의 수신주파수가 존재한다. 이에 특정조건이 각 행 도는 열에서 인식된 수신주파수가 '짝수'일 경우라면, 수신검증부(2400)는 설정주파수테이블(2210)의 3행에 대응되는 인식검증주파수(2330)를 검증주파수인식부(2230)를 통해 식별한다. 또한, 수신검증부(2400)는 인식검증주파수(2230)가 식별되었으나, 주파수인식부(2300)에서 인식검증주파수(2230)가 추출되지 않으면 데이터를 미수신한 것으로 판단한다.

수신매칭부(2500)는 대응주파수를 대응데이터와 매칭시켜 수신데이터를 식별한다. 또한, 수신매칭부(2500)는 인식기준주파수 및 인식검증주파수를 대응데이터테이블(2220)과 매칭시켜 인식기준데이터 및 인식검증데이터를 식별한다.

표시부(2600)는 식별된 사용자의 시각, 청각, 촉각 등으로 수신데이터를 알리기 위한 장치이다. 사용자의 시각으로 수신데이터를 알릴 경우, LCD, LED와 같이 디스플레이가 가능한 장치로 구비되며, 청각으로 수신데이터를 알릴 경우, 스피커와 같이 음성출력이 가능한 장치로 구비된다.

도 6은 본 발명에 따른 음파수신기의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다. 도 6의 음파수신부(2100), 수신데이터베이스(2200), 주파수인식부(2300), 표시부(2600)는 도 5와 동일하다.

도 6의 수신매칭부(2500)는 주파수인식부(2300)에서 인식된 수신주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 수신데이터를 식별한다. 수신검증부(2400)는 매칭된 수신데이터가 특정조건을 만족시, 수신데이터에 대응되는 수신검증데이터를 식별한다. 특정조건으로는 대응데이터테이블(2220)의 각 행렬에서 식별된 수신데이터가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나로 구성될 경우일 수 있다. 예를 들어, 5x5의 대응데이터테이블이 구성되며, 수신데이터가 3x3, 3x4의 배열에 위치된다면, 3열에는 2개의 수신데이터가 존재하게 된다. 또한, 3행과 4행에는 각 하나의 수신데이터가 존재한다. 따라서 대응데이터테이블의 3열에는 짝수의 수신데이터, 3 및 4행에는 홀수의 수신데이터가 존재한다. 이에 특정조건이 각 행 또는 열에서 인식된 수신데이터가 '짝수'일 경우라면, 수신검증부(2400)는 대응데이터테이블의 3행에 대응되는 송신검증데이터를 식별하게 된다.

또한, 수신검증부(2400)는 수신검증데이터(2230)가 식별되었으나, 주파수인식부(2300)에서 식별된 수신데이터가 특정조건을 만족하지 못하면 데이터를 미수신한 것으로 판단한다.

도 7은 본 발명에 따른 음파송신기의 구성도이다. 도 7을 참고하면 음파수신기(2000)는 음파수신부(2100), 수신데이터베이스(2200), 주파수인식부(2300), 수신매칭부(2500), 표시부(2600), 연산데이터검증부(2700)를 포함할 수 있다.

음파수신부(2100)는 도 1에서 설명한 바와 동일하다.

수신데이터베이스(2200)는 설정주파수테이블(2210)과 대응데이터이블(2220)을 포함할 수 있다. 설정주파수테이블(2210)은 인식기준주파수(2211), 설정주파수(2212), 인식구별주파수(2214), 인식구분자주파수(2215), 인식종료주파수(2216)를 포함할 수 있다. 인식기준주파수(2211), 설정주파수(2212)는 도 5 내지 6에서 설명한 바와 동일하다. 인식구별주파수(2214)는 동일한 대응주파수가 연속적으로 수신됨에 따라 수신데이터가 미인식되는 것을 방지하기 위한 주파수이다. 인식구분자주파수(2215)는 음파신호에 포함된 대응주파수와 연산주파수를 구분하기 위한 주파수이다. 인식종료주파수(2216)는 주파수인식부(2300)에서 음파신호의 종료를 인식시키기 위한 주파수이다. 인식종료주파수(2216)는 기 설정된 종료범위를 가질 수 있다. 기 설정된 종료범위는 인식종료주파수(2216)로 사용될 수 있는 주파수범위이며, 인식기준주파수(2211)에 의해 상대적으로 변동될 수 있다.

대응데이터테이블은 수신기준데이터(2221), 대응데이터(2222), 수신구별데이터(2224), 수신구분자데이터(2225) 및 수신종료데이터(2226)를 포함할 수 있다. 대응데이터테이블(2220)은 설정주파수테이블(2210)과 대응되어 배열된다. 수신기준데이터(2221) 및 대응데이터(2222)는 도 5 내지 6에서 설명한 바와 동일하다. 수신구별데이터(2224)는 인식구별주파수(2214)에 대응되는 데이터이다. 수신구분자데이터(2225)는 인식구분자주파수(2215) 대응되는 데이터이다. 수신종료데이터(2226)는 인식종료주파수(2216)대응되는 데이터이다.

주파수인식부(2300)는 음파수신부(2100)에 수신된 음파신호로부터 주파수를 추출하기 위한 장치이다. 주파수인식부(2300)는 기준주파수인식부(2310), 수신주파수인식부(2320), 구별주파수인식부(2340), 구분자주파수인식부(2350), 종료주파수인식부(2360)를 포함할 수 있다. 기준주파수인식부(2310) 및 수신주파수인식부(2320)는 도 5 내지 6에서 설명한 바와 동일하다. 구별주파수인식부(2340)는 음파신호에 포함된 송신구별주파수를 추출한다. 또한, 구별주파수인식부(2340)는 송신구별주파수를 설정주파수테이블과 매칭시켜 송신구별주파수에 대응되는 인식구별주파수를 인식하는 장치이다. 구분자주파수인식부(2350)는 음파신호에 포함된 송신구분자주파수를 추출한다. 또한, 구분자주파수인식부(2350)는 추출된 송신구분자주파수를 설정주파수테이블과 매칭시켜 송신구분자주파수에 대응되는 인식구분자주파수를 인식하는 장치이다. 종료주파수인식부(2360)는 송신종료주파수가 기 설정된 종료범위에 포함되면 인식종료주파수로 인식하는 장치이다. 예를 들어, 기 설정된 종료범위가 19900Hz부터 20000HZ일 경우, 종료주파수인식부(2360)는 추출된 주파수 중 19900Hz부터 20000HZ에 포함된 주파수를 인식종료주파수로 인식하게 된다.

수신매칭부(2500)는 인식종료주파수가 인식되기 전까지 수신된 대응주파수를 시간적 흐름에 따라 대응데이터테이블과 매칭시켜 수신데이터를 식별한다. 수신매칭부(2500)는 인식기준데이터가 식별되면, 인식종료데이터가 식별될 때까지의 대응데이터를 수신데이터로 식별한다. 또한, 수신매칭부(2500)는 인식구별주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 인식구별주파수에 대응되는 수신구별데이터를 식별한다. 수신매칭부(2500)가 수신구별데이터를 식별함으로써, 수신데이터의 연속자리를 인식하게 된다. 또한, 수신매칭부(2500)는 인식구분자주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 인식구분자주파수에 대응되는 수신구분자데이터를 식별한다. 수신구분자데이터는 수신데이터와 연산데이터를 구분하기 위한 데이터로써, 수신매칭부(2500)는 수신구분자데이터가 식별되기 이전의 데이터를 수신데이터로 인식한다. 한편, 수신구분자데이터가 식별된 이후의 데이터는 연산데이터로 인식된다. 수신매칭부(2500)는 인식종료주파수를 대응데이터테이블과 매칭시켜 인식종료주파수에 대응되는 수신종료데이터를 식별한다. 수신매칭부(2500)에 의해 수신종료데이터가 식별되면, 음파신호가 모두 수신된 것으로 판단하게 된다.

연산데이터검증부(2700)는 음파송신기(1000)로부터 음파신호가 유효하게 수신되었는지 여부를 확인하기 위한 장치이다. 연산데이터검증부(2700)는 수신매칭부(2500)에서 인식된 연산데이터와 수신데이터를 연산한 데이터를 비교한다. 수신매칭부(2500)에 의해 11이란 데이터가 식별되었고, 인식된 연산데이터가 2라면 연산데이터검증부(2700)는 음파송신기(1000)로부터 수신된 음파신호가 유효한 것으로 판단하게 된다.

도 8 내지 도 20을 통해 본 발명에 따른 음파 통신시스템을 실시예로 설명한다.

[실시 예1]

도 8은 본 발명에 따른 음파수신기가 음파송신기로부터 전송된 음파신호로부터 수신데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 음파송신기(1000)의 설정데이터테이블(1210)은 3x4의 배열로 구성되며, 숫자 1~9, 영문 A, B, C의 설정데이터(1211)가 규칙적으로 배열된다. 음파송신기(1000)의 변환주파수테이블(1220)은 18,000Hz부터 18,550Hz까지 변환주파수(1221)가 50Hz 단위로 배열된다. 변환주파수테이블(1220)의 주파수 배열간격은 50Hz로 한정하지 않으며, 사용자에 의해 변경될 수 있다. 또한, 설정데이터테이블(1210)와 변환주파수테이블(1220)은 동일한 규격의 배열로 구성되며, 배열의 크기도 사용자에 의해 변경될 수 있다.

도 8의 경우, 입력부(1100)를 통해 '6'이 입력되면, 입력데이터인식부(1300)는 설정데이터(1211) 내에서 '입력데이터 6'을 인식한다. 한편, 입력부(1100)를 통해 입력된 데이터는 '6'이 아닌 센서값, 전류값 등과 같은 아날로그신호일 수 있다. 따라서 음파수신기(1000)는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있다. 송신매칭부(1500)는 설정데이터테이블(1210)의 '6'의 배열정보와 변환주파수테이블(1220)을 매칭하여 대응주파수를 식별하게 된다. 도 6과 같이 입력데이터 '6'은 3x2의 배열에 위치되며, 송신매칭부(1500)는 변환주파수테이블(1220)의 3x2의 배열에 위치된 18250Hz을 식별하게 된다. 음파송신부(1600)는 대응주파수 18250hz가 포함된 음파신호를 출력한다.

음파수신기(2000)는 음파송신부(1600)로부터 출력된 음파신호를 수신한다. 도 8을 참조하면, 음파수신기(2000)의 설정주파수테이블(2210)은 3x4의 배열로 구성되며, 18000Hz부터 18550Hz까지 설정주파수(2211)가 50Hz 단위로 배열된다. 설정주파수(2211)는 음파송신기(1000)로부터 전송된 대응주파수를 식별하기 위한 주파수이다. 따라서 설정주파수(2211)는 음파송신기(1000)에서 전송가능한 주파수 영역으로 구성된다. 도 8을 참조하면, 대응데이터테이블(2220)은 숫자 1~9, 영문 A, B, C의 대응데이터(2222)가 규칙적으로 배열된다. 대응데이터테이블(2220)과 설정주파수테이블(2210)은 동일한 규격의 배열로 구성된다. 대응데이터(2222)는 음파송신기(2000)에서 수신가능한 데이터들로 구성되며, 대응데이터테이블(2220)은 설정데이터테이블(1210)과 동일하게 구성된다.

도 8의 경우, 음파수신부(2100)를 통해 음파신호가 수신되면, 주파수인식부(2300)는 수신된 음파신호에서 주파수를 추출하게 된다. 설정주파수(2212)에서 추출된 주파수가 존재하면, 주파수인식부(2300)는 추출된 주파수를 수신주파수로 인식한다. 따라서 주파수인식부(2300)에서 18250Hz가 추출되고, 설정주파수(2212)에 존재하는 18250Hz는 수신주파수가 된다. 수신매칭부(2500)는 설정주파수테이블(2210)의 '18250hz'의 배열정보와 대응데이터테이블(2220)의 대응데이터(2222)를 매칭시켜 수신데이터를 식별하게 된다. 도 7과 같이 수신주파수 18250hz는 3x2의 배열에 위치됨에 따라 수신매칭부(2500)는 대응데이터테이블(2220)의 3x2의 배열에 위치된 '6'의 데이터를 식별한다.

[실시 예 2-1]

도 9는 본 발명에 따른 음파수신기가 음파송신기로부터 전송된 음파신호로부터 인식기준데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 설정데이터테이블(1210)에는 설정데이터(1211)와 송신기준데이터(1212)가 포함된 것을 확인할 수 있다. 송신기준데이터(1212)는 변환주파수(1221)들의 기준이 되는 송신기준주파수(1222)에 대응되는 데이터이다. 송신기준주파수(1222)는 변환주파수테이블(1220)을 생성하는데 있어서 주파수의 시작지점을 의미하는 주파수이다. 따라서, 도 9의 경우 설정데이터테이블(1210)은 기준데이터를 삽입하기 위하여 3x5의 배열로 구성된다. 변환주파수테이블(1220)도 설정데이터테이블(1210)과 동일하게 규격의 배열로 구성된다. 또한, 변환주파수테이블(1220)의 변환주파수(1221)들은 송신기준주파수(1222)를 기준으로 배열된다. 도 9의 경우, 송신기준주파수(1222)가 18000Hz부터 18500Hz까지 설정 가능하다면 변환주파수(1221)는 18600Hz부터 50hz단위로 배열된다. 따라서 입력부(1200)에 '6'의 데이터가 입력되면, 음파송신부(1600)는 송신기준주파수(1222)인 18000hz와 대응주파수인 18850hz가 포함된 음파신호를 출력한다.

도 9를 참조하면, 설정주파수테이블(2210)은 주파수인식부(2300)를 통해 인식된 인식기준주파수(2211)를 기준으로 설정주파수(2212)들을 배열된다. 주파수인식부(2300)를 통해 인식기준주파수 18000Hz가 인식되면, 설정주파수(2212)들은 18000Hz를 기준으로 18600Hz부터 50hz단위로 배열된다. 한편, 설정주파수(2212)들의 배열은 인식기준주파수(2211)의 기준범위에 의해 변경될 수 있다. 앞서 설명한바와 같이 주파수인식부(2300)는 기준범위내에 포함된 주파수가 인식될 경우, 기준범위내에 인식된 주파수를 인식기준주파수(2211)로 식별하게 된다. 따라서 기준범위가 18000Hz부터 18500Hz까지라면, 설정주파수(2212)들은 18500Hz 이후의 주파수들로 배열된다. 따라서 대응데이터테이블(2220)은 인식기준주파수(2211)에 대응되는 인식기준데이터(2221)를 더 포함한다.

[실시 예 2-2]

도 10은 본 발명에 따른 음파수신기가 추출된 인식기준데이터를 기준으로 설정주파수테이블을 배열하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 변환주파수테이블(1230)은 도 9과 동일하지만, 음파송신기(1000)에서 출력되는 주파수는 18100Hz, 18950hz인 것을 확인할 수 있다. 이는 음파송신부(1600)에서 발생되는 오류로써, 일반적으로 하드웨어에서 설정된 주파수값을 정확히 출력하지 못해 발생되는 오류이다. 따라서 음파송신부(6000)는 발생되는 주파수보다 +100hz의 오차를 갖으며, 음파수신기(2000)는 18,100Hz, 18,950hz를 수신하게 된다. 실시예 2-1에서 설명한바와 같이, 설정주파수테이블(2210)은 인식기준주파수(2211)를 기준으로 설정주파수(2212)들이 생성된다. 따라서 주파수인식부(1300)에서 인식된 18,100Hz를 인식기준주파수(2211)로 인식하며, 설정주파수(2212)들을 18700hz부터 50hz단위로 배열하게 된다. 따라서 수신매칭부(2500)는 18700hz에 대응되는 수신주파수를 인식하며, 인식된 18700hz를 대응데이터테이블(2220)의 대응데이터(2222)와 매칭시켜 수신데이터 '6'을 식별한다.

[실시 예 3-1]

도 11은 본 발명에 따른 음파송신기가 입력데이터에 따라 검증데이터를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 설정데이터테이블(1210)은 송신기준데이터, 설정데이터, 및 송신검증데이터가 포함된 것을 확인할 수 있다. 송신기준데이터와 설정데이터는 실시예 2에서 설명한 바와 동일하다. 다만, 송신검증데이터는 특정 행과 열로 구성되며, 도 11의 경우는 4행과 2열의 데이터가 송신검증데이터가 된다. 입력부(1100)를 통해 5, 6의 특정데이터가 입력되면, 입력데이터인식부(1300)는 설정데이터테이블(1210) 내에서 입력데이터 5, 6을 인식한다. 송신검증부(1500)는 입력데이터가 특정조건을 만족할 경우, 입력데이터에 대응하는 송신검증데이터를 식별한다. 여기서 특정조건은 설정데이터테이블의 각 행렬에서 입력데이터가 짝수 또는 홀수인 경우이다. 설정데이터테이블을 살펴보면, 5는 4x2, 6은 4x3의 배열위치를 갖는다. 따라서 4행에는 2개의 입력데이터가 존재하며, 송신검증부(1500)는 4행에 대응되는 송신검증데이터 R2를 식별한다.

도 11을 참조하면, 변환주파수테이블(1220)은 변환주파수, 송신기준주파수, 송신검증주파수를 포함한 것을 확인할 수 있다. 변환주파수와 송신기준주파수는 실시예 2에서 설명한 바와 동일하다. 다만, 송신기준주파수는 특정 행과 열로 구성되며, 송신검증데이터와 동일하게 4행과 2열로 구성된다.

송신매칭부(1500)는 변환주파수테이블(1220) 내에서 입력데이터, 송신기준데이터 및 송신검증데이터에 대응되는 주파수를 식별한다. 음파송신부(1600)는 식별된 송신기준주파수 18000Hz, 대응주파수 19050Hz, 19100Hz 및 송신검증주파수 19150Hz가 포함된 음파신호를 출력한다.

[실시 예 3-2]

도 12는 본 발명에 따른 음파송신기가 수신주파수에 따라 수신검증데이터를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 설정데이터테이블(1210)와 변환주파수테이블(1220)은 실시 예 3-1과 동일하게 구성된다. 도 10과 같이, 입력데이터 5, 6이 입력되면, 송신매칭부(1500)는 입력데이터 5, 6을 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 대응주파수 19050Hz, 19100Hz를 식별한다. 송신검증부(1500)는 식별된 대응주파수가 특정조건을 만족할 경우, 대응주파수에 대응하는 송신검증주파수를 식별한다. 여기서 특정조건은 설정데이터테이블(1210)의 각 행렬에서 입력데이터가 짝수 또는 홀수인 경우이다. 변환주파수테이블(1220)을 살펴보면, 19050Hz는 4x2, 19100Hz는 4x3의 배열위치를 갖는다. 따라서 4행에는 2개의 대응주파수가 존재하며, 송신검증부(1500)는 4행에 대응되는 송신검증주파수 19150Hz를 식별한다. 음파송신부(1600)는 식별된 송신기준주파수 18000Hz, 대응주파수 19050Hz, 19100Hz 및 송신검증주파수 19150Hz가 포함된 음파신호를 출력한다.

한편, 실시 예 3-1 내지 3-2는 음파송신기에 대한 실시예로써 다음 실시예 3-3 내지 3-4에 기재된 음파수신기와 각각 적용될 수 있다.

[실시 예 3-3]

도 13은 본 발명에 따른 음파수신기의 수신주파수에 따라 인식검증주파수를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, 설정주파수테이블(2210)은 인식기준주파수, 설정주파수 및 인식검증부파수가 포함된 것을 확인할 수 있다. 인식기준주파수 및 설정주파수는 실시예 2에서 설명한 바와 동일하다. 다만, 인식검증주파수는 특정 행과 열로 구성되며, 도 13의 경우는 4행과 2열의 주파수가 송신기준주파수가 된다. 주파수인식부는 수신된 음파신호로부터 18000Hz, 19050Hz, 19100Hz, 19150Hz의 주파수를 추출한다. 이에 기준주파수인식부(2310)는 18000Hz를 기준주파수로 인식하며, 수신주파수인식부(2320)는 19050Hz, 19100Hz를 수신주파수로 인식한다. 수신검증부(2400)는 인식된 수신주파수가 특정조건을 만족할 경우, 수신주파수에 대응되는 인증검증주파수가 인식되었는지 확인한다. 여기서 특정조건은 설정주파수테이블(2210)의 각 행렬에서 수신주파수가 짝수 또는 홀수인 경우이다. 설정주파수테이블(2210)을 살펴보면, 19050Hz는 4x2, 19100Hz은 4x3의 배열위치를 갖는다. 따라서 4행에는 2개의 수신주파수가 존재하며, 수신검증부(2400)는 4행에 대응되는 송신검증주파수 19150Hz가 수신되었는지 여부를 확인한다. 검증주파수인식부(2330)를 통해 19150Hz가 인식되었다면, 수신매칭부(2500)는 18000Hz, 19050Hz, 19100Hz, 19150Hz를 대응데이터테이블(2220)과 매칭시켜, 기준데이터, 5, 6, R2를 식별한다.

[실시 예 3-4]

도 14는 본 발명에 따른 음파수신기의 수신데이터에 따라 인증검증데이터를 식별하는 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 14를 참조하면, 설정주파수테이블(2210)과 대응데이터테이블(2220)은 실시 예 3-3과 동일하게 구성된다. 도 14와 같이, 19050Hz, 19100Hz, 19150Hz의 주파수가 인식되면, 수신매칭부(2500)는 19050Hz, 19100Hz, 19150Hz를 대응데이터테이블(2220)과 매칭시켜 수신데이터 5, 6 및 인식검증데이터 R2를 식별한다. 수신검증부(2400)는 식별된 수신데이터가 특정조건을 만족할 경우, 수신데이터에 대응하는 인식검증데이터가 식별되었는지 여부를 확인한다. 여기서 특정조건은 설정데이터테이블(2210)의 각 행렬에서 입력데이터가 짝수 또는 홀수인 경우이다. 대응데이터테이블(2220)을 살펴보면, 5는 4x2, 6은 4x3의 배열위치를 갖는다. 따라서 4행에는 2개의 수신데이터가 존재하며, 수신검증부(2400)는 4행에 대응되는 송신검증데이터 R2가 수신매칭부(2500)에 의해 식별되었는지 여부를 확인한다. 수신매칭부(2500)에서 R2가 식별되었다면, 수신검증부(2400)는 정확히 데이터를 수신한 것으로 간주한다.

한편, 실시 예 3-3 내지 3-4는 음파수신기에 대한 실시예로써 앞서 설명한 실시예 3-1 내지 3-2에 기재된 음파송신기와 각각 적용될 수 있다.

[실시 예 3-5]

도 15는 본 발명에 따른 인증검증주파수를 이용한 수신오류를 설명하기 위한 도면이다.

도 15를 참조하면, 음파송신기(1000)로부터 송신기준주파수 18700Hz, 대응주파수 19050Hz, 19100Hz, 송신검증주파수 19150Hz가 출력되는 것을 확인할 수 있다. 이에 음파수신기(2000)는 수신된 음파신호로부터 18700Hz, 대응주파수 19100Hz, 송신검증주파수 19150Hz를 식별하게 된다. 이에 수신매칭부(2500)는 18,700Hz에 대응되는 기준데이터, 19100Hz에 대응되는 6, 19150Hz에 대응되는 인증검증데이터 R2를 식별한다. 수신검증부(2400)는 실시 예 3-4 내지 3-5에서 설명한 바와 동일하게 수신검증데이터를 식별한다. 따라서 수신검증부(2400)는 대응데이터테이블의 4행에 '홀수'개의 수신데이터가 식별되었으며, 인증검증데이터 R2가 식별됨에 따라 데이터수신에 오류가 생겼음을 확인한다.

[실시 예 4]

도 16은 본 발명에 따른 음파송신기가 연속자리로 이루어진 입력데이터를 송신시 설정데이터에 따른 변환주파수를 설명하기 위한 도면이다.

도 16을 참조하면, 설정데이터테이블은 송신기준데이터, 송신검증데이터, 제1 설정데이터, 제2 설정데이터, 제3 설정데이터, 제4 설정데이터를 포함한다. 송신기준데이터와 송신검증데이터는 실시 예 1 내지 3에서 설명한 바와 동일하다.

도 16과 같이 설정데이터가 4개의 영역으로 구획된 것을 확인할 수 있다. 또한, 각 구획된 설정데이터는 동일한 데이터를 갖는다.

도 16을 참조하면, 변환주파수테이블은 인식기준주파수, 인신검증주파수, 제1 변환주파수, 제2 변환주파수, 제3 변환주파수, 제4 변환주파수를 포함한다. 인식기준주파수와 인식검증주파수는 실시 예1 내지 3에서 설명한 바와 동일하다.

도 16과 같이 변환주파수는 4개의 영역으로 구획된 것을 확인할 수 있다. 각 구획된 변환주파수는 기 설정된 주파수영역단위로 구획된다. 도 15를 참조하면, 제1 변환주파수는 18100Hz부터 18190Hz를 가지며, 제2 변환주파수는 18200Hz부터 18290hz를 갖는다. 이와 같이 제1 변환주파수는 18100Hz대의 주파수영역, 제2 변환주파수는 18200Hz대의 주파수영역, 제3 변환주파수는 18300Hz대의 주파수영역, 제4 변환주파수는 18400Hz대의 주파수영역을 갖는다. 이와 같이 변환주파수를 주파수영역단위로 구획함으로써, 입력부(1200)를 통해 입력된 입력데이터의 입력순서를 식별하게 된다. 예를 들어, 입력부(1200)에 '21'의 데이터가 입력되면, 입력데이터인식부(1300)는 '제1 설정데이터 2'의 데이터, '제2 설정데이터에 1'의 데이터를 인식한다. 따라서 송신매칭부(1500)는 제1 설정데이터 2에 대응되는 18105Hz와 제2 설정데이터 1에 대응되는 18200Hz를 대응주파수로 식별한다.

도 17은 본 발명에 따른 음파수신기가 연속자리로 이루어진 대응주파수를 수신시 설정주파수에 따른 대응데이터를 설명하기 위한 도면이다.

도 17을 참조하면, 설정주파수테이블은 인식기준주파수, 인식검증주파수, 제1 설정주파수, 제2 설정주파수, 제3 설정주파수, 제4 설정주파수를 포함한다. 인식기준주파수, 인식검증주파수는 실시 예 1 내지 3에서 설명한 바와 동일하다.

또한, 변환주파수테이블은 인식기준주파수, 인신검증주파수, 제1 변환주파수, 제2 변환주파수, 제3 변환주파수, 제4 변환주파수를 포함한다. 인식기준주파수와 인식검증주파수는 실시 예1 내지 3에서 설명한 바와 동일하다.

도 17과 같이 설정주파수는 4개의 영역으로 구획된 것을 확인할 수 있다. 또한, 구획된 설정주파수는 기 설정된 주파수영역단위로 구획된다. 도 17을 참조하면, 제1 설정주파수는 18100Hz부터 18190Hz를 가지며, 제2 설정주파수는 18200Hz부터 18290hz를 갖는다. 이와 같이 제1 설정주파수는 18100Hz대의 주파수영역, 제2 설정주파수는 18200Hz대의 주파수영역, 제3 설정주파수는 18300Hz대의 주파수영역, 제4 설정주파수는 18400Hz대의 주파수영역을 갖는다. 한편, 설정주파수영역은 인식기준주파수를 기준으로 배열된다. 예를 들어, 인식기준주파수가 18300Hz라면 제1 설정주파수는 18400Hz가 될 수 있디.

주파수인식부(2300)는 대응주파수와 설정주파수테이블의 매칭에 따라 인식된 수신주파수가 기 설정된 주파수영역 중 특정 주파수영역에 포함되는지 여부를 확인한다. 예를 들어, 주파수인식부(2300)에서 18105Hz와 18200Hz의 주파수가 추출되면, 18100Hz는 제1 설정주파수, 18200Hz는 제2 설정주파수에 포함된 대응주파수로 식별한다.

도 17과 같이 설정주파수가 4개의 영역으로 구획된 것을 확인할 수 있다. 또한, 각 구획된 설정데이터는 동일한 데이터를 갖는다. 이와 같이 설정주파수에 대응되도록 대응데이터를 각 구획함으로써, 수신매칭부(1600)는 수신주파수가 구획된 설정주파수 중 특정 설정주파수에 포함되는지 여부에 따라 수신주파수의 식별순위를 인식한다. 예를 들어, 수신매칭부에서 식별된 수신주파수가 18105Hz, 18200Hz일 경우, 제1 설정주파수 18105Hz에 대응되는 '제1 대응데이터의 2'를 1순위 데이터로 식별한다, 또한, 제2 설정주파수 18200Hz에 대응되는 '제2 대응데이터의 1'을 2순위 데이터로 식별한다.

[실시 예 5]

도 18은 본 발명에 따른 입력데이터에 따라 음파송신기에서 인식되는 데이터의 조합을 설명하기 위한 도면이다. 실시 예5는 도 4 및 도 7을 통해 설명한 음파송신기와 음파수신기에 대응되는 실시 예이다.

도 18을 참조하면, 입력데이터 123이 입력될 경우, 음파송신기(1000)는 인식데이터, 대응데이터 1, 대응데이터 2, 대응데이터 3, 구분자데이터, 연산데이터 6, 종료데이터를 조합한다. 또한, 입력데이터 511이 입력될 경우, 음파송신기(1000)는 인식데이터, 대응데이터 5, 대응데이터 2, 구별데이터, 대응데이터 3, 구분자데이터, 연산데이터 6, 종료데이터를 조합한다. 이와 같이, 음파송신기(1000)는 인식데이터, 대응데이터, 구분자데이터, 연산데이터, 종료데이터의 순으로 데이터를 조합한다. 또한, 음파송신기(1000)는 인접하는 대응데이터가 동일할 경우 구별데이터를 삽입한다. 이하 도 19 내지 20을 통해 보다 상세히 설명한다.

도 19는 본 발명에 따른 입력데이터에 따른 주파수의 식별을 설명하기 위한 도면이다. 도 19는 좌에서 우로 순차적으로 진행되며, 진행되는 순서에 따라 설명한다. 도 19를 참조하면, 입력데이터가 11일 경우, 입력데이터식별부(1300)는 설정데이터테이블에서 송신기준데이터를 추출한다. 입력데이터식별부(1300)는 설정데이터테이블에서 입력데이터 '1'을 추출한다. 대응데이터가 중복됨에 따라 데이터구별부(1700)는 설정데이터테이블에서 송신구별데이터를 추출한다. 입력데이터식별부(1300)는 설정데이터테이블에서 입력데이터 '1'을 추출한다. 입력데이터가 모두 식별되면, 데이터연산부(1800)는 입력데이터와 연산데이터를 구분하기 위한 송신구분자데이터를 추출한다. 데이터연산부(1800)는 입력데이터 11에 대응되는 합산데이터 2를 식별한다. 입력데이터인식부(1800)는 설정데이터테이블에서 송신종료데이터를 추출한다.

데이터의 추출이 완료되면, 송신매칭부(1500)는 다음의 순으로 주파수를 식별한다. 송신기준데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 송신기준주파수 18000Hz를 식별한다. 입력데이터 '1'을 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 대응주파수 18800Hz를 식별한다. 송신구별데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 송신구별주파수 19700Hz를 식별한다. 입력데이터 '1'을 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 대응주파수 18800Hz를 식별한다. 송신구분자데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 송신구분자주파수 19800Hz를 식별한다. 연산데이터 '2'를 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 연산주파수 18850Hz를 식별한다. 송신종료데이터를 변환주파수테이블(1220)과 매칭시켜 송신종료주파수 20000Hz를 식별한다.

도 20은 본 발명에 따른 음파송신기에서 출력되는 주파수를 설명하기 위한 도면이다. 도 20을 참고하면, 음파송신기(1000)는 송신인식주파수 18000Hz, 대응주파수 18800Hz , 송신구별주파수 19700Hz, 대응주파수 18800Hz, 송신구분자주파수 19800Hz , 연산주파수 18850Hz, 송신종료주파수 20000Hz를 순차적으로 출력한다. 송신인식주파수부터 송신종료주파수까지가 하나의 데이터단위가 된다. 하나의 데이터단위로 구성된 송신인식주파수부터 송신종료주파수는 기 설정된 횟수 또는 시간동안 반복하여 출력된다. 한편, 음파송신기(1000)는 하나의 데이터단위를 구분하기 위해 하나의 데이터단위를 출력 후 일정시간 묵음을 출력하거나 특정 주파수를 출력한다. 하나의 데이터단위를 중복 출력함으로써 음파송신기(2000)는 높은 데이터 인식률을 가지게 된다.

도 18 내지 20은 음파송신기에 대한 실시 예로서 음파수신기(2000)는 주파수를 데이터로 식별하는 내용으로써, 음파송신기(1000)와 유사한 점이 다분하여 자세한 설명은 생략한다.

1000 : 음파송신기 1100 : 입력부
1200 : 송신데이터베이스 1210 : 설정데이터테이블
1211 : 설정데이터 1212 : 송신검증데이터
1213 : 송신기준데이터 1220 : 변환주파수테이블
1221 : 변환주파수 1222 : 송신기준주파수
1223 : 송신검증주파수 1300 : 입력데이터인식부
1400 : 송신검증부 1500 : 송신매칭부
1600 : 음파송신부 1700 : 데이터구별부
1800 : 데이터연산부 2000 : 음파수신기
2100 : 음파수신부 2200 : 수신데이터베이스
2210 : 설정주파수테이블 2211 : 인식기준주파수
2212 : 설정주파수 2213 : 인식검증주파수
2220 : 대응데이터테이블 2221 : 수신기준데이터
2222 : 대응데이터 2223 : 수신검증데이터
2300 : 주파수인식부 2310 : 기준주파수인식부
2320 : 수신주파수인식부 2330 : 검증주파수인식부
2340 : 구별주파수인식부 2350 :구분자주파수인식부
2360 : 종료주파수인식부 2700 : 연산데이터검증부
2400 : 수신검증부 2500 : 수신매칭부
2600 : 표시부

Claims (9)

1. 입력데이터가 입력되는 입력부; 설정데이터들이 규칙적으로 배열된 설정데이터테이블 및 상기 각각의 설정데이터와 대응되는 변환주파수들이 규칙적으로 배열된 변환주파수테이블을 포함하는 송신데이터베이스; 상기 입력데이터를 상기 설정데이터테이블과 매칭시켜 상기 입력데이터를 인식하는 입력데이터인식부; 상기 입력데이터인식부에서 인식된 상기 입력데이터를 상기 변환주파수테이블과 매칭시켜 상기 입력데이터에 대응되는 대응주파수를 식별하는 송신매칭부; 및 상기 대응주파수를 포함하는 음파신호로 송신하는 음파송신부;를 포함하는 음파송신기; 및
   상기 음파신호를 수신하는 음파수신부; 설정주파수들이 규칙적으로 배열된 설정주파수테이블 및 상기 각각의 설정주파수와 대응되는 대응데이터들이 규칙적으로 배열된 대응데이터테이블을 포함하는 수신데이터베이스; 상기 수신된 음파신호에 포함된 상기 대응주파수를 추출하며, 상기 추출된 상기 대응주파수를 상기 설정주파수테이블과 매칭시켜 상기 대응주파수에 대응되는 수신주파수를 인식하는 수신주파수인식부를 포함하는 주파수인식부; 및 상기 주파수인식부에서 인식된 수신주파수를 상기 대응데이터테이블과 매칭시켜 상기 수신주파수에 대응되는 수신데이터를 식별하는 수신매칭부;를 포함하는 음파수신기;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 변환주파수테이블은 상기 주파수인식부에서 상기 설정주파수 중 최초의 설정주파수가 인식되도록 송신기준주파수를 더 포함하며,
   상기 주파수인식부는 상기 음파신호에 포함된 상기 송신기준주파수를 추출하며, 상기 추출된 송신기준주파수가 기 설정된 기준범위에 포함되면 인식기준주파수로 인식하는 기준주파수인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 설정주파수테이블은 상기 기준주파수인식부에서 인식된 상기 인식기준주파수를 기준으로 상대적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 음파송신기는 상기 설정데이터테이블의 각 행렬에서 인식된 상기 입력데이터의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우, 상기 설정데이터테이블의 행렬에 대응되는 송신검증데이터를 식별하거나
   상기 변환주파수테이블의 각 행렬에서 상기 추출된 대응주파수의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우 상기 변환주파수테이블의 행렬에 대응되는 송신검증주파수를 식별하는 송신검증부를 더 포함하되,
   상기 음파송신부는 상기 송신검증주파수가 포함된 음파신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 대응데이터테이블은 상기 송신검증주파수들과 대응되는 인식검증데이터들을 포함하며,
   상기 설정주파수테이블은 상기 송신검증주파수들과 대응되는 인식검증주파수들을 포함하되,
   상기 음파수신기는 상기 대응데이터테이블의 각 행렬에서 추출된 상기 대응데이터의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우, 상기 대응데이터테이블의 행렬에 대응되는 인식검증데이터를 식별하거나,
   상기 설정주파수테이블의 각 행렬에서 인식된 상기 수신주파수의 수가 짝수 또는 홀수 중 어느 하나일 경우, 상기 설정주파수테이블의 행렬에 대응되는 인식검증주파수를 식별하기 위한 수신검증부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
6. 제 1항에 있어서
   상기 설정주파수테이블의 변환주파수들은 기 설정된 주파수영역단위로 구획되며,
   상기 주파수인식부는 상기 대응주파수와 상기 설정주파수테이블의 매칭에 따라 인식된 상기 수신주파수가 상기 기 설정된 주파수영역 중 특정 주파수영역에 포함되는지 여부를 확인하여 상기 수신주파수의 식별순위를 인식하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 변환주파수테이블은 상기 주파수인식부가 상기 음파신호의 종료를 인식하기 위한 송신종료주파수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 음파송신기는 상기 입력데이터인식부에서 인식된 인접하는 입력데이터 상호간을 구별하기 위한 구별데이터를 상기 입력데이터 상호간에 부가하는 데이터구별부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 음파송신기는 상기 입력데이터인식부에서 인식된 입력데이터를 연산하여 연산데이터를 식별하는 데이터연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 통신시스템.

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