KR100601828B1 - 적응형 광수신기 및 적응형 광신호 수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰으로부터 전송되는 광신호를 수신하는 광수신기에 관한 것으로서, 휴대폰의 특성에 따른 명도(明度)의 차이, 휴대폰의 성능 및 특성에 따른 펄스폭의 차이, 및 주변의 밝기에 관계없이 휴대폰으로부터 전송되는 광신호를 수신하여 소정의 전기적 신호의 형태로 변환하여 출력하는 적응형 광수신기 및 적응형 광신호 수신 방법에 관한 것이다. 상기 적응형 광수신기는, 외부로부터 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광센서부와, 상기 광센서부로부터 전기적 신호를 입력받고, 입력된 전기적 신호를 적분한 후 그 적분값의 평균값을 출력하는 적분연산기와, 상기 광센서부의 출력 신호는 상기 제1 입력단자로 입력되고, 상기 적분연산기의 출력 신호는 상기 제2 입력단자로 입력되며, 상기 제1 입력단자와 상기 제2 입력단자로 입력되는 신호들의 비교 결과를 출력하는 비교기와, 상기 비교기로부터 입력되는 신호에 따라 소정의 레벨값을 출력하는 레벨 변환기와, 상기 레벨변환기의 출력신호를 입력받고, 입력된 신호로부터 데이터를 검출하여 출력하는 중앙제어부를 구비한다.

본 발명에 의하여, 외부로부터 입력되는 광신호의 크기와 송신 속도에 관계없이 항상 광신호로부터 데이터 검출할 수 있게 된다.

광수신기, 적분 연산기, 비교기, 레벨변환기

Description

적응형 광수신기 및 적응형 광신호 수신 방법{OPTICAL RECEIVER ADAPTIVE TO INPUT SIGNAL AND METHOD FOR RECEIVING OPTICAL SIGNAL ADAPTIVELY}

도 1은 종래의 휴대폰 비용 처리 시스템을 전체적으로 도시한 블록도.

도 2는 도 1의 휴대폰 비용 처리 시스템에 있어서, 휴대폰으로부터 광수신기로 송신되는 신호를 도시한 파형도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응형 광수신기를 전체적으로 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적응형 광수신기로 입력되는 신호를 예시적으로 도시한 파형도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응형 광수신기의 중앙 제어부의 동작을 설명하기 위하여 도시한 흐름도.

도 6은 도 4의 적응형 광수신기의 각 구성 요소로부터 출력되는 신호의 파형을 도시한 파형도들

도 7은 본 발명에 따른 적응형 광수신기에 사용되는 코드표의 일실시형태를 예시적으로 도식화한 도표.

도 8은 본 발명에 따른 적응형 광수신기에 사용되는 신호의 일실시형태를 설명하기 위하여 도시한 파형도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응형 광수신기를 전체적으로 도시한 블록도.

도 10은 도 9의 적응형 광수신기의 광센서부를 예시적으로 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

300 : 광센서부

310 : 적분 연산기

320 : 레벨변환기

330 : 비교기

340 : 중앙제어부

350 : 통신부

360 : 전원부

본 발명은 휴대폰으로부터 전송되는 광신호를 수신하는 광수신기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 휴대폰의 특성에 따른 명도(明度)의 차이, 휴대폰의 성능 및 특성에 따른 펄스폭의 차이, 및 주변의 밝기에 관계없이 휴대폰으로부터 전송되는 광신호를 수신하여 소정의 전기적 신호의 형태로 변환하여 출력하는 광수신기에 관한 것이다.

본 출원인은 특허출원번호 제10-2002-25395호인 "휴대폰을 이용한 비용처리 시스템 및 비용처리방법"을 제안한 바 있다. 상기 출원에 개시된 발명은, 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대폰, 광수신기, 및 제어서버를 구비하여, 휴대폰은 결제수행을 위하여 필요한 휴대폰 사용자의 개인정보를 광신호의 형태로 광수신기로 전송하고, 광수신기는 휴대폰으로부터 전송되는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 제어 서버로 전송하며, 제어 서버는 광수신기로부터 전송되는 신호를 이용하여 휴대폰 사용자에 대한 결제를 수행하게 된다.

여기서, 상기 휴대폰은 결제수행을 위하여 필요한 휴대폰 사용자의 개인정보를 내부의 메모리에 저장시키고, 사용자의 요청에 따라 메모리로부터 저장되어 있는 개인정보를 판독하여 이진 정보로 변환시키고, 변환된 이진 정보에 따라 휴대폰내의 LCD 화면구동을 위하여 장착되어 있는 백라이트(Backlight)의 동작을 제어하여, 백라이트를 온 또는 오프시킴에 따라 형성되는 소정의 광신호를 외부로 송신하게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광수신기의 광센서는 휴대폰으로부터 백라이트의 온/오프에 의해 형성되는 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하여 제어부로 전송하게 된다. 상기 광수신기의 제어부는 광센서로부터 수신된 전기적 신호를 데이터확인부를 통해 신호의 에러 유무를 확인하고, 에러가 없으면 암호화부를 통해 암호화시킨 후 외부로 전송하게 된다.

한편, 상기 발명에 따른 시스템은 휴대폰의 백라이트를 온/오프시킴에 따라 형성되는 광신호를 송신하게 되는데, 백라이트에 의해 형성되는 광신호의 주파수 대역은 가시광선 영역에 해당한다. 그런데, 상기 광수신기는 휴대폰으로부터 전송 되는 가시광선을 수신하고 감지하도록 구성되어 있기 때문에, 주변의 상황에 의해 영향을 많이 받게 된다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 광수신기의 주변에 있는 형광등, 조명등과 같은 조명기구로부터 나오는 광선도 모두 가시광선으로서, 휴대폰과 광수신기 사이에 송수신되는 신호와 같은 주파수 대역을 갖게 된다. 따라서, 광수신기는 주변의 조명 기구 등으로부터 들어오는 광선도 휴대폰으로부터 전송되는 신호로 잘못 인식하게 된다.

이와 같이, 상기 발명에 따른 시스템은 가시광선을 사용하여 신호를 송수신하므로, 광수신기가 가시광선 대역의 빛을 출력하는 조명 기기 등과 같은 주변의 상황에 의해 영향을 많이 받게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 최근 휴대폰에 대한 제조 기술이 발전함에 따라, 휴대폰의 종류도 다양해지고, 각 휴대폰의 종류마다 그 사양도 매우 다양해지고 있는 실정이다. 즉, 휴대폰의 LCD의 종류에 따라 LCD를 구동하기 위한 백라이트의 밝기도 서로 다르다. 이로 인해, 휴대폰의 백라이트의 온/오프에 의해 형성되는 광신호를 수신하는 광수신기는 휴대폰의 종류에 따라 신호 감지 레벨을 달리 설정하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 휴대폰의 전체 동작을 제어하는 CPU의 종류에 따라 클럭(clock)의 펄스폭도 서로 다르게 되며, 그 결과 광신호의 전송 속도가 휴대폰의 종류에 따라 서로 다르게 된다. 이로 인해, 휴대폰으로부터 출력되는 신호를 수신하기 위한 광수신기는 휴대폰의 종류에 따라 광수신기의 동작 속도를 달리 설정하여야 하는 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 주변의 밝기에 의하여 영향을 받지 않고 정상적으로 동작할 수 있는 적응형 광수신기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 휴대폰의 기종이나 종류에 관계없이, 휴대폰으로부터 전송되는 신호를 정확하게 인식할 수 있는 적응형 광수신기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부로부터 수신되는 신호의 레벨에 관계없이, 수신된 신호로부터 정확하게 데이터를 검출할 수 있는 적응형 광신호 수신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부로부터 수신되는 신호의 전송 속도에 관계없이, 수신된 신호로부터 정확하게 데이터를 검출할 수 있는 적응형 광신호 수신 방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 적응형 광수신기는,

외부로부터 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광센서부와,

상기 광센서부로부터 전기적 신호를 입력받고, 입력된 전기적 신호를 적분한 후 그 적분값의 평균값을 출력하는 적분연산기와,

제1 입력단자와 제2 입력단자를 구비하며, 상기 광센서부의 출력 신호는 상기 제1 입력단자로 입력되고, 상기 적분연산기의 출력 신호는 상기 제2 입력단자로 입력되며, 상기 제1 입력단자와 상기 제2 입력단자로 입력되는 신호들의 비교 결과를 출력하는 비교기와,

상기 비교기의 출력신호가 입력되고, 만약 입력된 신호가 양(+)의 값이면 기설정된 제1 레벨의 전압값으로 변환하여 출력하고, 만약 입력된 신호가 음(-)의 값이면 제2 레벨의 기설정된 전압값으로 변환하여 출력하는 레벨변환기와,

상기 레벨변환기의 출력신호를 입력받고, 입력된 신호로부터 데이터를 검출하여 출력하는 중앙제어부, 및

상기 중앙제어부의 제어하에, 중앙제어부로부터 출력되는 신호를 외부로 전송하는 통신부를 구비하여, 외부로부터 입력되는 광신호의 크기에 관계없이 항상 광신호로부터 데이터 검출을 정확하게 수행할 수 있게 된다.

상기 특징에 따른 적응형 광수신기는, 상기 광센서부로 입력되는 신호는 소정 갯수의 레벨 "1"의 펄스들로 이루어지는 버스트 모드 신호를 포함하되, 상기 펄스들은 최소 펄스폭을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 적응형 광수신기에 있어서, 상기 광센서부로 입력되는 신호는 프리앰블 신호 및 데이터 신호로 이루어지며, 상기 프리앰블 신호는 최소 펄스폭을 갖는 레벨 "1"의 적어도 하나 이상의 펄스들로 이루어지는 버스트 모드 신호 및 시작임을 나타내는 시작 코드로 이루어진다.

상기 특징에 따른 상기 적응형 광수신기의 중앙제어부는 버스트 모드 신호로부터 최소 펄스폭을 검출하고, 검출된 최소 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하며, 설정된 기준 펄스폭의 값을 이용하여 광센서부로 입력되는 신호로부터 데이터를 검 출하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징에 따른 적응형 광신호 수신 방법은,

(a) 외부로부터 소정의 신호를 수신하는 단계와,

(b) 수신된 신호에 대한 평균값을 구하는 단계와,

(c) 수신된 신호의 순간 입력값과 상기 평균값을 비교하고, 비교 결과를 출력하는 단계와,

(d) 만약 비교 결과가 양의 값을 갖는 경우에는 제1 레벨의 전압값을 출력하고, 만약 비교 결과가 음의 값을 갖는 경우에는 제2 레벨의 전압값을 출력하는 단계와,

(e) 상기 (a) 내지 (d) 단계를 반복적으로 수행하여 상기 제1 레벨 및 제2 레벨로 이루어지는 일련의 펄스열을 출력하는 단계, 및

(f) 출력된 펄스열로부터 데이터를 검출하는 단계를 구비하여, 외부로부터 수신되는 신호의 크기와 관계없이, 수신된 신호로부터 정확하게 데이터를 검출한다.

상기 특징에 따른 적응형 광신호 수신 방법의 상기 (f)단계는,

(f1) 상기 출력된 펄스열로부터 수신된 신호로부터 최소 펄스폭을 갖는 펄스열로 이루어지는 버스트 모드 신호를 검출하는 단계와,

(f2) 검출된 버스트 모드 신호로부터 펄스폭을 측정하고, 측정된 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하는 단계와,

(f3) 상기 외부로부터 수신된 신호로부터 데이터 신호를 검출하고, 데이터 신호를 이루는 각 펄스에 대한 펄스폭을 측정하는 단계와,

(f4) 펄스폭이 기준 펄스폭의 일정 배수 이상인 펄스는 논리"1"로 결정하고, 그렇지 아니한 펄스는 논리"0"로 결정하는 단계와,

(f5) 결정된 논리값을 내부 메모리의 데이터열에 순차적으로 저장시키는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 적응형 광신호 수신 방법은,

외부로부터 수신된 신호로부터 최소 펄스폭을 갖는 펄스열로 이루어지는 버스트 모드 신호를 검출하는 단계와,

검출된 버스트 모드 신호로부터 펄스폭을 측정하고, 측정된 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하는 단계와,

상기 외부로부터 수신된 신호로부터 데이터 신호를 검출하고, 데이터 신호를 이루는 각 펄스에 대한 펄스폭을 측정하는 단계와,

펄스폭이 기준 펄스폭의 일정 배수 이상인 펄스는 논리"1"로 결정하고, 그렇지 아니한 펄스는 논리"0"로 결정하는 단계와,

결정된 논리값을 내부 메모리의 데이터열에 순차적으로 저장시키는 단계를 구비하여, 외부로부터 수신되는 신호의 전송 속도에 관계없이, 수신된 신호로부터 정확하게 데이터를 검출한다.

상기 특징에 따른 적응형 광신호 수신방법은,

펄스와 펄스 간의 간격을 검출하는 단계와, 만약 펄스와 펄스간의 간격이 기준 펄스폭의 일정배수 이상인 경우에는 구분자 데이터를 내부 메모리의 상기 데이 터열에 순차적으로 저장시키는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응형 광수신기의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대폰 적응형 광수신기를 전체적으로 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 적응형 광수신기는 광센서부(300), 적분연산기(310), 레벨변환기(320), 비교기(330), 중앙제어부(340), 통신부(350) 및 전원부(360)를 포함한다. 이하, 본 발명에 따른 적응형 광수신기를 구성하는 각 구성 요소의 구성 및 상호 연결관계에 대하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 광센서부(300)는 외부로부터 수신되는 광신호를 감지하고, 감지된 신호를 전기적 신호로 변환하여 적분연산기(310) 및 비교기(330)로 전송한다. 도 6의 (a)는 광센서부로부터 출력되는 신호를 도시한 파형도이다.

상기 적분연산기(310)는 상기 광센서부(300)로부터 출력되는 전기적 신호를 입력받고, 입력된 신호를 적분한 후 적분된 값의 평균값을 비교기(330)의 (-) 입력 단자로 출력하게 된다. 도 6의 (b)는 적분연산기로부터 출력되는 신호를 도시한 파형도이다.

상기 비교기(330)는 (+) 입력 단자와 (-) 입력 단자를 구비되는데, (+) 입력 단자는 광센서부(300)의 출력 단자와 전기적 연결되며, (-) 입력 단자는 상기 적분연산기(310)의 출력 단자와 전기적 연결된다. 상기 비교기는 두 개의 입력단자로 입력되는 신호들의 비교 결과에 따라 출력 신호를 결정하게 되는데, 만약 (+) 입력 단자로 입력되는 신호가 (-) 입력 단자로 입력되는 신호보다 크면, 양(+)의 값을 갖는 신호를 출력하고, 만약 (+) 입력 단자로 입력되는 신호가 (-) 입력 단자로 입력되는 신호보다 작으면, 음(-)의 값을 갖는 신호를 출력하게 된다. 또한, 상기 비교기(330)의 출력 단자는 레벨변환기(320)의 입력 단자와 전기적 연결된다.

그 결과, 상기 비교기는 (+) 입력 단자로 광센서부를 통해 외부로부터 전송되는 순간 입력 신호가 입력되고, (-) 입력 단자로는 상기 순간 입력 신호에 대한 평균값이 입력된다. 따라서, 상기 비교기는 매시 외부로부터 전송되는 순간 입력 신호와 평균값을 비교하게 되는데, 순간 입력 신호가 평균값보다 크면 양(+)의 값을 갖는 신호를 레벨변환기로 출력하게 되고, 순간 입력 신호가 평균값보다 작으면 음(-)의 값을 갖는 신호를 레벨변환기로 출력하게 된다.

한편, 상기 레벨변환기(320)는 각 순간의 입력값을 소정의 디지털 레벨로 변환하여 출력하게 된다. 만약, 입력값이 양(+)의 값이면 기설정되어 있는 제1 레벨의 전압값으로 변환하여 출력하며, 입력값이 음(-)의 값이면 기설정되어 있는 제2 레벨의 전압값으로 변환하여 출력하게 된다. 그 결과, 상기 레벨변환기는 제1 레벨과 제2 레벨로 이루어지는 일련의 펄스열을 상기 중앙제어부(340)로 전송하게 된다. 도 6의 (c)는 레벨변환기의 출력 신호를 도시한 파형도이다.

상기 중앙제어부(340)는 레벨변환기(320)로부터 펄스열을 전송받고, 전송받은 펄스열로부터 데이터를 검출하게 되며, 검출된 데이터를 통신부(350)를 통해 외부로 전송하게 된다. 상기 중앙제어부가 레벨변환기로부터 전송받은 펄스열로부터 데이터를 검출하는 과정은 후술한다.

본 발명의 중앙 제어부의 다른 실시 형태는, 수신된 데이터가 변조되어 있는 경우에는 정해진 프로토콜에 따라 복조하여 원래의 데이터를 복원하는 과정을 더 구비하게 되고, 복원된 데이터를 통신부를 통해 외부로 전송하게 된다.

상기 전원부(360)는 광수신기를 구성하는 각 소자의 구동을 위하여 전원을 공급하게 된다.

이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여, 전술한 구성을 갖는 적응형 광수신기에서의 중앙제어부의 동작 및 작용 효과를 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명에 따라 휴대폰으로부터 광수신기로 전송되는 신호에 대한 펄스 파형도이며, 도 5는 광수신기의 중앙제어부가, 레벨변환기를 통해 입력되는 펄스열로부터 데이터를 검출하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 휴대폰으로부터 전송되는 신호는 프리앰블 신호 및 데이터 신호로 구성된다. 상기 프리앰블 신호는 전송가능한 최소 펄스폭을 갖는 일련의 펄스열로 이루어지는 버스트(burst) 모드 및 시작 코드로 구성되며, 데이터 신호는 전송 정보를 포함하는 펄스들로 이루어진다.

상기 프리앰블 신호의 버스트 모드는 최소 펄스폭을 갖는 레벨 "0"와 레벨 "1"이 일정 시간동안 주기적으로 반복되는 모드로서, 상기 중앙제어부는 버스트모드로에 해당하는 신호가 입력되면, 버스트모드의 최소 펄스폭을 검출하고, 검출된 최소 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하여 데이터 검출시에 사용하게 된다.

상기 프리앰블 신호의 시작 코드는 휴대폰과 광수신기간에 약정된 프로토콜(protocol)에 따라 결정되며, 광수신기는 시작 코드가 감지되면 그 이후의 신호를 데이터로서 인식하게 된다.

한편, 본 발명에 따라 송수신되는 신호의 형태에 대한 일실시예는, 논리 "0"를 나타내는 신호는 기준 펄스폭을 갖는 단일 펄스로 이루어지며, 논리 "1"을 나타내는 신호는 기준 펄스폭의 일정 배수의 펄스폭을 갖는 단일 펄스로 이루어지도록 한다. 즉, 논리 "0" 및 논리 "1"를 나타내는 신호들은 모두 소정의 펄스폭을 갖되, 서로 다른 펄스폭을 갖도록 하여 서로 구별하며, 논리 "0"를 타나내는 신호의 펄스폭은 전송가능한 기준 펄스폭이며, 논리 "1"을 나타내는 신호의 펄스폭은 기준 펄스폭의 일정 배수로 이루어지게 된다.

또한, 본 발명에 따라 송수신되는 신호의 프로토콜에 대한 일실시예는, 도 7에 도시된 바와 같이 각 표현값에 대한 코드의 길이를 서로 달리함으로써, 데이터 송수신에 필요한 전송시간을 최소화시킬 수 있도록 한다. 그리고, 신호를 송수신하는 경우, 각 코드와 코드 사이에는 레벨 "0"를 일정시간 이상 지속적으로 전송함으로써, 코드와 코드 사이를 구분할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, "451"의 데이터를 송수신하는 경우에 대하여 예시적으로 설명한다. "451"을 도 7의 코드표를 참조하여 변환하면 "100-101-1"의 연속적인 이진 코드로 이루어질 수 있다. 이와 같은 형태의 이진 코드를 신호로 변환하면 도 8의 펄스열로 나타낼 수 있게 된다.

도 8의 펄스열을 분석하면 다음과 같다. 먼저, a1은 "100"의 펄스들로서 "4"에 해당하는 코드를 나타내는 것이며, a2는 코드(a1)와 코드(a3)를 구분하는 구분자이며, a3는 "101"의 펄스들로서 "5"에 해당하는 코드를 나타내는 것이며, a4는 코드(a3)와 코드(a5)를 구분하는 구분자이며, a5는 "1"의 펄스로서 "1"에 해당하는 코드를 나타내는 것이다. 이를 정리하면, 도 8의 펄스열은 "451"이란 데이터를 나타내게 된다.

한편, 상기 광수신기의 중앙제어부는 외부로부터 전송되는 신호로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 분석하여, 전송받은 데이터를 결정하게 된다. 도 5는 광수신기가 프리앰블 신호를 분석하여 기준 펄스폭을 결정하고, 이를 토대로 데이터를 결정하는 과정을 순차적으로 나타낸 흐름도이다. 이하, 도 5를 참조하여 광수신기의 중앙제어부가 데이터 검출하는 과정을 구체적으로 설명한다.

먼저, 광수신기는 광센서부를 이용하여 외부로부터의 신호를 검출하고, 중앙제어부는 적분기, 비교기 및 레벨변환기를 통해 검출된 신호에 대한 일련의 펄스열을 전송받는다 (단계 500). 상기 중앙제어부는 일련의 펄스열로부터 버스트 모드 및 시작 코드를 포함하는지 여부를 확인하여(단계 510) 휴대폰으로부터 전송된 신호인지 여부를 확인한다(단계 520). 만약, 휴대폰으로부터 전송된 신호가 아닌 경우 다시 신호를 전송받을 대기모드로 되돌아가고, 만약 휴대폰으로부터 전송된 신호인 경우 다음 단계를 수행한다.

다음, 상기 레벨변환기로부터 입력된 펄스열의 버스트 모드의 신호로부터 펄스폭을 측정한다(단계 530). 버스트모드의 신호는 다수 개의 펄스들로 이루어진 것으로서, 해당 펄스들은 데이터를 송신하는 휴대폰의 CPU가 전송할 수 있는 최소 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 한다. 다음, 측정된 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하고 내부의 메모리에 저장한다(단계 540).

다음, 전송받은 신호를 이루는 입력 펄스들에 대한 펄스폭을 측정하고, 측정된 펄스폭과 미리 설정된 기준 펄스폭에 대한 값을 비교한다(단계 550). 만약 입력 펄스에 대한 펄스폭이 기준 펄스폭의 일정 배수 이상이면, 해당 펄스는 논리"1"로 결정하고(단계 570), 그렇지 않으면 논리"0"로 결정한다(단계 560). 단계 560 및 단계 570에서 결정된 논리값을 내부 메모리의 데이터열에 저장한다(단계 580).

다음, 해당 펄스와 연속되는 다음 펄스의 간격이 기준 펄스폭의 일정배수 이상인지 여부를 판단하고(단계 590), 만약 이웃한 펄스들은 하나의 코드를 나타내는 비트로 인식하며 단계 550으로 되돌아가서 다음 펄스에 대한 펄스폭을 검출한다. 만약 해당 펄스와 연속되는 다음 펄스의 간격이 기준 펄스폭보다 일정 배수이상 큰 경우, 이웃한 펄스들은 서로 다른 별개의 코드를 나타내는 비트로서, 코드와 코드를 구분하는 구분자 데이터를 내부 메모리의 상기 데이터열에 순차적으로 저장한다(단계 592).

입력 신호로부터 종료 코드에 해당하는 신호가 확인되면, 데이터 수신을 종료하고 저장된 데이터를 출력한다(단계 594).

이하, 본 발명에 따른 광수신기의 다른 실시예의 구성을 설명한다. 본 실시예에 따른 광수신기는 다수개의 광센서로부터 광신호를 수신하여 처리할 수 있는 광수신기이다. 도 9는 본 실시예에 따른 광수신기의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 9는 본 실시예에 따른 광수신기의 광센서부에 16개의 광센서들이 장착된 상태를 예시적으로 도시한 도면이다. 이하 도 9 및 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 광수신기의 구성을 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 광수신기는 다수개의 광센서를 구비하는 광센서부(900), 상기 광센서부로부터 전기적 신호를 입력받는 소정 갯수의 적분 연산기(910), 상기 적분연산기와 동일한 갯수의 비교기(930)와 레벨 변환부(920), 및 중앙제어부(940), 통신부(950), 전원부(960)를 구비하며, 각각의 구성요소의 동작은 전술한 실시예의 그것들과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 광수신기의 광센서부(900)는 다수개의 광센서들을 구비하며, 광신호를 전송하는 이동통신단말기가 위치하는 곳의 광센서가 광신호를 수신하게 된다. 도 10은 이동통신단말기가 광센서(6, 7, 10, 11)위에 위치하여 신호를 전송하게 되며, 광센서부는 해당 위치의 광센서들로부터 광신호를 수신하고, 각각의 광센서로 입력된 신호를 전기적 신호로 변환시켜 대응되는 적분연산기 및 비교기로 각각 전송하게 된다.

일정 갯수의 비교기로부터 신호를 전송받은 각각의 레벨 변환부(920)는 출력 신호를 중앙 제어부(940)의 해당 포트로 전송한다. 상기 중앙제어부(940)는 각 레벨 변환부로부터 전송된 신호를 처리하여 해당 데이터열에 순차적으로 저장시키며, 종료 코드가 입력되면 각 데이터열을 사전에 정해진 프로토콜에 따라 합성하여 외부로 출력하게 된다.

본 실시예에 의하여, 이동통신단말기의 화면을 다수개의 소화면으로 분할하고, 각 소화면별로 서로 다른 광신호를 전송하는 경우에도, 적응형 광수신기는 정확하게 광신호를 수신할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 데이터의 송수신하는 프로토콜, 논리 "0"와 논리 "1"을 표현하는 신호의 형태, 각 표현값을 코드화하는 방법 등과 같은 구성 요소는 적응형 광수신기로의 데이터 송수신을 보다 정확하게 하고 또한 데이터 송수신에 소요되는 시간을 최소화시키기 위하여 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 의하여, 적응형 광수신기는 외부로부터 입력되는 신호가 정확한 신호인지 잘못된 신호인지 여부를 정확하게 파악할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하여, 적응형 광수신기는 휴대폰으로부터 입력된 신호를 중앙 제어부가 인식할 수 있는 소정 레벨을 갖는 펄스형태로 변환시킴으로써, 휴대폰으로부터 출력되는 신호의 레벨에 관계없이 항상 정상적으로 동작할 수 있게 된다. 그 결과, 휴대폰의 종류나 기종에 관계없이, 광수신기는 휴대폰으로부터 출력되는 신호의 레벨에 따라 스스로 적응하여 동작하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 적응형 광수신기는 휴대폰의 종류나 기종에 관계없이 사용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 적응형 광수신기는, 휴대폰으로부터 버스트 모드에 해당하는 신호를 수신하고 수신된 신호로부터 기준 펄스폭을 검출하여 사용함으로써, 각 휴대폰의 CPU의 클럭의 속도의 차이에 관계없이 제대로 데이터를 검출할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 적응형 광수신기는 휴대폰의 종류나 휴대폰의 기종에 관계없이 모든 휴대폰에 대하여 사용할 수 있게 된다.

Claims (11)

1. 외부로부터 광신호를 수신하고, 수신된 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 광센서부;

   상기 광센서부로부터 전기적 신호를 입력받고, 입력된 전기적 신호를 적분한 후 그 적분값의 평균값을 출력하는 적분연산기;

   제1 입력단자와 제2 입력단자를 구비하며, 상기 광센서부의 출력 신호는 상기 제1 입력단자로 입력되고, 상기 적분연산기의 출력 신호는 상기 제2 입력단자로 입력되며, 상기 제1 입력단자와 상기 제2 입력단자로 입력되는 신호들의 비교 결과를 출력하는 비교기;

   상기 비교기의 출력신호가 입력되고, 만약 입력된 신호가 양(+)의 값이면 기설정된 제1 레벨의 전압값으로 변환하여 출력하고, 만약 입력된 신호가 음(-)의 값이면 제2 레벨의 기설정된 전압값으로 변환하여 출력하는 레벨변환기;

   상기 레벨변환기의 출력신호를 입력받고, 입력된 신호로부터 데이터를 검출하여 출력하는 중앙제어부; 및

   상기 중앙제어부의 제어하에, 중앙제어부로부터 출력되는 신호를 외부로 전송하는 통신부

   를 구비하여, 외부로부터 입력되는 광신호의 크기에 관계없이 항상 광신호로부터 데이터 검출을 정확하게 수행할 수 있는 적응형 광수신기.
2. 제1항에 있어서, 상기 광센서부로 입력되는 신호는 소정 갯수의 레벨 "1"의 펄스들로 이루어지는 버스트 모드 신호를 포함하되, 상기 펄스들은 최소 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 하는 적응형 광수신기.
3. 제1항에 있어서, 상기 광센서부로 입력되는 신호는 프리앰블 신호 및 데이터 신호로 이루어지며, 상기 프리앰블 신호는 최소 펄스폭을 갖는 레벨 "1"의 적어도 하나 이상의 펄스들로 이루어지는 버스트 모드 신호 및 시작임을 나타내는 시작 코드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적응형 광수신기.
4. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중앙제어부는 버스트 모드 신호로부터 최소 펄스폭을 검출하고, 검출된 최소 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하며, 설정된 기준 펄스폭의 값을 이용하여 광센서부로 입력되는 신호로부터 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 적응형 광수신기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광센서부는 다수개의 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 광수신기.
6. 제5항에 있어서, 상기 적응형 광수신기는 소정 갯수의 비교기, 적분 연산기 및 레벨 변환부를 구비하고, 상기 광센서부로부터의 소정 갯수의 출력 신호를 전송받아 처리하며,

   상기 중앙제어부는 각 레벨변환부로부터 전송되는 신호들을 분석하여 해당 데이터열에 순차적으로 저장시키는 것을 특징으로 하는 적응형 광수신기.
7. (a) 외부로부터 소정의 신호를 수신하는 단계;

   (b) 수신된 신호에 대한 평균값을 구하는 단계;

   (c) 수신된 신호의 순간 입력값과 상기 평균값을 비교하고, 비교 결과를 출력하는 단계;

   (d) 만약 비교 결과가 양의 값을 갖는 경우에는 제1 레벨의 전압값을 출력하고, 만약 비교 결과가 음의 값을 갖는 경우에는 제2 레벨의 전압값을 출력하는 단계;

   (e) 상기 (a) 내지 (d) 단계를 반복적으로 수행하여 상기 제1 레벨 및 제2 레벨로 이루어지는 일련의 펄스열을 출력하는 단계; 및

   (f) 출력된 펄스열로부터 데이터를 검출하는 단계

   를 구비하여, 외부로부터 수신되는 신호의 크기와 관계없이, 수신된 신호로부터 정확하게 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 적응형 광신호 수신 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 (f)단계는,

   (f1) 상기 출력된 펄스열로부터 수신된 신호로부터 최소 펄스폭을 갖는 펄스열로 이루어지는 버스트 모드 신호를 검출하는 단계;

   (f2) 검출된 버스트 모드 신호로부터 펄스폭을 측정하고, 측정된 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하는 단계;

   (f3) 상기 외부로부터 수신된 신호로부터 데이터 신호를 검출하고, 데이터 신호를 이루는 각 펄스에 대한 펄스폭을 측정하는 단계;

   (f4) 펄스폭이 기준 펄스폭의 일정 배수 이상인 펄스는 논리"1"로 결정하고, 그렇지 아니한 펄스는 논리"0"로 결정하는 단계;

   (f5) 결정된 논리값을 내부 메모리의 데이터열에 순차적으로 저장시키는 단계

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광신호 수신 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 적응형 광신호 수신 방법은,

   (f6) 펄스와 펄스 간의 간격을 검출하는 단계와,

   (f7) 만약 펄스와 펄스간의 간격이 기준 펄스폭의 일정배수 이상인 경우에는 구분자 데이터를 내부 메모리의 상기 데이터열에 순차적으로 저장시키는 단계

   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 적응형 광신호 수신 방법.
10. 외부로부터 수신된 신호로부터 최소 펄스폭을 갖는 펄스열로 이루어지는 버스트 모드 신호를 검출하는 단계;

    검출된 버스트 모드 신호로부터 펄스폭을 측정하고, 측정된 펄스폭을 기준 펄스폭으로 설정하는 단계;

    상기 외부로부터 수신된 신호로부터 데이터 신호를 검출하고, 데이터 신호를 이루는 각 펄스에 대한 펄스폭을 측정하는 단계;

    펄스폭이 기준 펄스폭의 일정 배수 이상인 펄스는 논리"1"로 결정하고, 그렇지 아니한 펄스는 논리"0"로 결정하는 단계;

    결정된 논리값을 내부 메모리의 데이터열에 순차적으로 저장시키는 단계

    를 구비하여, 외부로부터 수신되는 신호의 전송 속도에 관계없이, 수신된 신호로부터 정확하게 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 적응형 광신호 수신 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 적응형 광신호 수신 방법은,

    펄스와 펄스 간의 간격을 검출하는 단계와,

    만약 펄스와 펄스간의 간격이 기준 펄스폭의 일정배수 이상인 경우에는 구분자 데이터를 내부 메모리의 상기 데이터열에 순차적으로 저장시키는 단계

    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 적응형 광신호 수신 방법.

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