KR100650920B1

KR100650920B1 - 발전장치를 내장한 카팩

Info

Publication number: KR100650920B1
Application number: KR1020050130769A
Authority: KR
Inventors: 이광순
Original assignee: 주식회사 자티전자
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-11-30

Abstract

본 발명은 블루투스 등과 같은 무선통신 모듈이 내장된 CD 플레이어 및 MP3 플레이어 또는 휴대폰 MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 음향재생장치를 차량에 내장된 카세트 플레이어에 무선으로 연결하여 음악파일 등을 재생시키기 위한 연결수단으로 사용되는 카팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신모듈을 내장한 카팩에 발전장치를 더 추가하여 카팩의 내부전원으로 사용하는 발전장치를 내장한 카팩에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 음향재생장치와 카세트 플레이어를 연결시켜주는 카팩에 있어서, 상기 카팩이 휴대용 음향재생장치와 상호간에 무선통신 할 수 있도록 카팩의 내부에 무선통신모듈이 장착되고, 상기 카세트 플레이어의 릴테이블에 카팩이 삽입되면 회전하는 릴의 회전력을 전기에너지로 변환시켜 카팩의 내부구동전원으로 이용할 수 있도록 하는 발전장치가 내장된 것을 특징적 구성으로 한다.

무선통신, 블루투스, 카팩, 발전, 지그비

Description

발전장치를 내장한 카팩{The carpack having generator arrangement}

도 1은 종래의 유선 카팩의 내부의 구성을 나타내는 평면도.

도 2는 종래의 무선 카팩의 사시도.

도 3은 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 동작 상태를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 사시도.

도 5는 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 내부의 구성을 나타내는 평면도.

도 6은 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 다른 실시예의 내부 구성을 나타내는 평면도.

도 7은 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 또 다른 실시예의 내부 구성을 나타내는 평면도.

도 8은 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 제어회로부 및 발전부의 블록도.

도 9는 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 블루투스모듈의 블록도.

도 10은 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 발전부와 종동기어가 결합되는 결합사시도.

도 11은 본 발명의 발전장치를 내장한 카팩의 본딩코일배열판의 평면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

본 발명의 발전장치를 내장한 카팩: 1000

하우징: 150

제어회로부: 200

외부기기 입출력단: 210 충전부: 220

충전수단: 230 DC/DC변환부: 240

블루투스모듈: 251 D/A변환부: 260

헤드: 270 정류부: 280

발전부: 290

휴대용 음향재생장치: 300

카세트 플레이어: 400

카세트 플레이어 데크: 410

센서부: 500

본 발명은 CD 플레이어 및 MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 음향재생장치를 차량의 카세트 플레이어와 연결하여 재생시키기 위한 연결수단으로 사용되는 카팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신모듈을 내장한 카팩에 발전장치를 내장하여 기기의 내부전원으로 이용하는 발전장치를 내장한 카팩에 관한 것이다.

일반적으로 카팩(carpack)은 카세트 플레이어에서 재생되는 카세트 테이프와 동일한 크기와 모양으로 이루어져 카세트 플레이어의 데크에 삽입이 가능하게 이루어져 있다.

상기 카팩은 보통 CD 플레이어 및 MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 음향재생장치와 유선으로 연결되고, 상기 휴대용 음향재생장치에서 입력받은 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환시켜 어댑터의 헤드로 전송하고, 상기 헤드는 아날로그 신호를 자기신호로 바꾸게 된다.

따라서 상기 카팩을 차량의 카세트 데크에 삽입시키면, 상기 카세트 데크의 헤드가 카팩의 헤드를 자기적인 작용으로 읽어 들여 휴대용 음향재생장치의 음향을 차량의 카세트 플레이어의 스피커로 출력시키게 된다.

여기서, 근래에 출시되는 차량에는 보통 CD 플레이어가 내장되나, 저가의 차량이나 구형의 차량에는 상기와 같은 CD 플레이어가 없는 경우가 많았다.

따라서 저가의 차량이나 구형의 차량을 소유한 운전자는 카세트 테이프와 같은 중저음질의 아날로그 음원 재생 방식을 벗어나, 디지털 음원으로 고음질의 음악을 듣고자 할 때, 휴대용 음향재생장치 예를 들어, CD 플레이어를 구입하여 이를 카팩과 연결한 후 상기 카팩을 차량의 카세트 데크에 삽입시키는 방법을 이용하게 된다.

또한 CD플레이어가 내장된 차량이라 할지라도 휴대가 간편하고, 디지털 오디오 파일을 손쉽게 교체할 수 있는 MP3 플레이어가 보편화됨에 따라 MP3 플레이어와 차량의 카세트 플레이어를 연결시켜 주는 카팩은 계속적으로 수요가 생기는 실정이다.

상기와 같은 카팩의 종래의 기술로는 도 1에 도시된 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0077994호의 "양방향 구동기어를 갖는 차량용 카세트 어댑터"에 잘 나타나 있었다.

상기 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0077994호에 나타난 기술은 어댑터 본체(10)의 내부 중앙에 연계기어(1)가 내장되고 그 양측에는 중계기어(2)(2')가 각각 치합되며, 상기한 본체(10)의 내부 일측에는 회로기판(3)을 갖는 헤드(4)를 내장하여, 잭(5)을 갖는 연결선(6)을 상기한 회로기판(3)에 연결하여 외부장치로부터 제공되는 신호를 상기 헤드(4)를 통해 출력되게 한 것이다.

상기와 같은 종래의 기술은 외부장치의 음원을 유선 즉, 잭(5)을 갖는 연결선(6)으로 연결된 어댑터 본체(10)와 연결하여 카세트 플레이어를 통해 외부장치의 음원을 재생할 수 있는 장점이 있었지만, 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 카세트 어댑터 즉, 카팩은 외부장치 즉, 휴대용 음향기기와 유선으로 연결되어 있어 사용자가 휴대용 음향기기를 다른 위치로 옮기고자 할 때는 유선 케이블 때문에 제약이 많았다.

또한 상기 케이블에 의해 카세트 플레이어와 휴대용 음향재생장치 간에 연결선에 의해 주변이 지저분하고 깔끔하게 유지되지 않는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 다른 종래의 기술로는 도 2에 도시된 대한민국 등록특허공보 제20-0392100호의 "무선 마이크가 구비된 무선카팩"에 잘 나타나 있었다.

상기 대한민국 등록특허공보 제20-0392100호에 나타난 기술은 무선카팩 몸체에 전원을 공급하는 시가잭과, 음향기기와 연결되는 음향기기 연결잭이 설치되며, 상기 무선카팩 몸체의 전부에 주 차량의 라디오 주파수와 동조되도록 주파수를 조절하는 주파수 변환 스위치부가 설치된 것이다.

상기와 같은 무선카팩은 카세트 데크에 직접 삽입되지 않고, 음향기기와 유선으로 연결되어 음향기기의 외부에 내장되거나, 인접하게 배치된 구조를 가진다.

따라서 상기 음향기기에서 나오는 오디오 신호를 무선카팩 몸체의 주파수 변환 스위치부를 이용하여 FM라디오 주파수와 카팩의 주파수를 일치시켜 전송시킴으로써, 라디오 장치의 스피커를 이용하여 음향기기의 오디오 신호를 들을 수 있도록 한 장점이 있었지만 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 종래의 기술은 음향기기의 오디오 신호를 FM 라디오 주파수로 라디오 장치에 전송함으로써 FM 라디오 수준의 음질(32kbps ∼ 64kbps)밖에 구현하지 못하므로, 상기 음향재생장치(예를 들어, CD플레이어: 1411kbps MP3 플레이어: MP3 음원의 경우: 128kbps ∼ 320kbps, OGG 음원의 경우: 500kbps)의 음질을 제대로 구현하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서,

첫째, 상기 카팩에 무선통신모듈을 내장하여 무선으로 휴대용 음향재생장치와 연결하고, 상기 카팩에 발전장치를 구비하여, 상기 카팩에 별도의 전원연결선 또는 건전지를 배제시키는 것을 목적으로 한다.

둘째, 상기 카팩과 음향재생장치간의 케이블을 제거하여 주변을 깔끔하게 유지시키는 것을 목적으로 한다.

셋째, 상기 카팩은 음향재생장치와 무선으로 통신함으로써 휴대용음향재생장치를 자유롭게 이동하여 배치시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.

넷째, 상기 무선통신모듈이 내장된 카팩을 이용하여 음향기기로부터 보다 고음질의 오디오 신호를 전송받게 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 음향재생장치와 카세트 플레이어를 연결시켜주는 카팩에 있어서,

상기 카팩이 휴대용 음향재생장치와 상호간에 무선통신 할 수 있도록 카팩의 내부에 무선통신모듈이 장착되고, 상기 카세트 플레이어의 릴테이블에 카팩이 삽입되면 회전하는 릴의 회전력을 전기에너지로 변환시켜 카팩의 내부구동전원으로 이용할 수 있도록 하는 발전장치가 내장된 것을 특징적 구성으로 한다.

본 명세서 지속적으로 사용되는 용어인 무선통신모듈, 휴대용 음향재생장치 및 카세트에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 무선통신모듈(250)은 바람직하게는 블루투스모듈(251) 또는 지그비(Zigbee)통신모듈을 사용하는 데,

상기 블루투스모듈(251)은 컴퓨터 및 통신 산업계의 규격으로서, 근거리에 놓여 있는 컴퓨터와 이동단말기ㅇ가전제품 등을 무선으로 연결하여 쌍방향으로 실시간 통신을 가능하게 해주는 규격을 말하거나 그 규격에 맞는 제품을 이르는 말이다.

상기 블루투스모듈은 2.4GHz의 대역 및 1Mbps의 전송속도(실제 723kbps)를 가지며, 간섭방지를 위해 주파수 호핑 방식을 이용한다.

그리고 상기 지그비통신모듈은 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나를 말한다. 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10 ∼ 20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다.

즉, 상기 지그비는 휴대전화나 무선LAN의 개념으로, 기존의 기술과 다른 특징은 전력소모를 최소화하는 대신 소량의 정보를 소통시키는 특징이 있으며, 작은 크기로 전력 소모량이 적고 값이 싸 홈네트워크 등 유비쿼터스 구축 솔루션으로 최근 각광받고 있다.

그리고 상기 휴대용 음향재생장치는 음향재생이 가능하고 무선통신모듈이 내장되어, 본 발명의 무선통신모듈이 내장된 카팩과 무선 통신이 가능한 모든 장치를 포함할 수 있다.

즉, 상기 휴대용 음향재생장치는 MP3 플레이어, GPS 단말기, CD 플레이어, 휴대폰, PDA, PSP 및 PMP 등에 모두 적용이 가능하다.

그리고 상기 카세트는 일반적으로 표준형, 필리스형 카세트 또는 마이크로 카세트와 같은 종래의 릴-투-릴 자기 테이프 카세트를 지칭한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 설명하도 록 한다.

[도 8] 내지 [도 9]에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전장치를 내장한 카팩(1000)(이하, 발명의 상세한 설명에서는 "카팩"이라고 한다.)은 하우징(150)과, 발전부(290), 정류부(280), 충전부(220) 및 충전수단(230)을 포함하는 발전장치와, DC/DC변환부(240)와, 블루투스모듈(251) 또는 지그비통신모듈로 이루어진 무선통신모듈과, D/A변환부(260)와, 헤드(270) 등의 구성요소로 이루어진다.

[도 4] 내지 [도 5]에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(150)은 카세트 데크(410)에 용이하게 삽입되어 내장될 수 있도록 일반적인 자기 카세트 테이프와 동일한 크기와 모양으로 이루어져 있다.

상기 하우징(150)은 평면에 카세트 데크(410)의 핀치롤러(420) 및 헤드(430)가 진입 가능하도록 개방부(151)가 형성되어 있고, 내부에는 상기 카세트 데크(410)의 좌우 릴테이블(440a, 440b)에 삽입되어 카세트 데크(410)의 릴테이블(440a, 440b)에 의해 회전력을 인가받는 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b)로 이루어져 있다.

여기서 공지된 바로는, 상기 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b)이 삽입되는 카세트 데크(410)의 릴테이블(440a, 440b)은 둘 중에 하나만 구동된다.

본 발명의 카팩이 내장되는 카세트 데크(410)는 자동 잠금(shut-off) 감지장 치 및 오토리버스(auto-reverse) 기능 즉, 카세트 테이프의 한쪽 릴이 정지되면 카세트 테이프의 끝임을 인지하고, 자동으로 카세트 테이프를 리버싱 하는 공지된 장치를 고려하여 이루어졌다.

예를 들어, 상기 카세트 데크(410)에 삽입되는 카세트 테이프의 테이프가 좌측릴로부터 우측릴로 이송되는 경우 좌측릴이 회전운동이 더 이상 감지되지 않을 때는 정지시키고 역전(테이프가 역운동의 경우)된다.

역으로 만약 카세트 테이프의 테이프가 우측릴로부터 좌측릴로 구동될 경우 카세트 데크의 잠금 또는 오토리버스 기능은 우측릴의 회전운동이 더 이상 일어나지 않을 때 작동된다.

정상적으로는 테이프가 좌에서 우방향으로 구동될 때 우측릴은 테이프 감기역할을 하며, 좌측 릴은 단지 휴지 상태이다.

즉, 공급 릴로서 작용하는 좌측릴은 좌측릴로부터 우측릴로 공급되는 테이프에 의해 회전한다. 역으로 테이프가 우에서 좌방향으로 공급될 때 좌측릴은 테이프 감기 역할을 하며, 우측릴은 단지 휴지상태로 테이프 공급릴 의 역할을 한다.

따라서 상기와 같은 카세트 테이프의 회전 원리에 따라 본 발명에 따른 카팩(1000)도 카세트 데크에 삽입되어 동일한 카세트 테이프와 동일한 방식으로 회전을 하므로, 상기 카팩(1000)은 회전하는 카세트 데크(410)의 릴테이블(440a, 440b)에 삽입되는 한쪽의 릴뿐만 아니라 다른 쪽의 릴까지 동시에 회전시키기 위해 상기 좌 측릴(154a) 및 우측릴(154b)은 벨트(도시되지 않음)로 연결되어 있다.

[도 5] 내지 [도 6]에 도시된 바와 같이, 그리고 상기와 같은 벨트 대신에 다른 실시예로서, 상기 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b)을 연계하는 원형기어장치(156a, 156b, 156c)를 포함할 수 있는 데, 상기 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b)의 사이에는 하나 이상의 원형기어장치(156a, 156b, 156c)들에 의해 기계적으로 결합되어 있다. 상기 원형기어장치(156a, 156b, 156c)들은 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b)을 동일한 방향으로 회전시킬 수 있도록 홀수개로 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 또 다른 실시예로서, [도 7]에 도시된 바와 같이, 단순 테이프(158)가 릴-투-릴 운동을 위해 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b) 주위에 감겨질 수도 있다.

결과적으로 벨트, 원형기어장치(156a, 156b, 156c) 및 테이프(158) 중 어느 하나가 선택적으로 적용되더라도 카세트 플레이어(400)에서 발생할 수 있는 잠금 또는 오토리버스 기능의 동작이 방지되는 본 발명의 목적은 같게 된다.

여기서 상기 카세트 플레이어의 릴테이블에 삽입되어 회전하는 좌측릴 또는 우측릴의 회전력을 전기에너지로 변환시켜 기기의 내부구동전원으로 이용하기 위한 발전장치를 더 구비하게 되는 데,

[도 5], [도 6], [도 8] 및 [도 9]에 도시된 바와 같이, 상기 발전장치는 종동기어(291), 발전부(290), 정류부(280), 충전부(220) 및 충전수단(230)을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 카세트 플레이어의 릴테이블(440a, 440b)에 삽입되어 회전하는 좌측릴(154a) 또는 우측릴(154b)의 외주연에는 일정간격으로 나사산이 형성되어, 상기 좌측릴(154a) 또는 우측릴(154b)이 구동기어의 역할을 수행할 수 있도록 이루어져 있다.

[도 5] 내지 [도 6]에 도시된 바와 같이, 상기 종동기어(291)는 릴과 맞물려 회전하는 것으로, 좌측릴(154a) 또는 우측릴(154b) 중 어느 하나와 맞물려 회전이 가능하게 된다. 상기 종동기어(291)는 후술하는 발전부(290)의 자석배열판(292)을 회전시킬 수 있도록 자석배열판(292)의 저면에 부착되어 있다.

[도 10] 내지 [도 11]에 도시된 바와 같이, 상기 발전부(290)는 자석배열판(292), 본딩코일배열판(295) 및 축봉(294)을 기본 구성요소로 한다.

상기 자석배열판(292)은 바람직하게는 원판형으로 이루어져 중앙부에는 관통공이 형성되어 있다. 따라서 상기 자석배열판(292)의 전면은 상기 종동기어(291)가 부착되어, 상기 종동기어(291)가 회전함과 동시에 같이 회전할 수 있도록 구성되 고, 후면은 남북(N,S)극을 띄는 원형자석편(293)이 상호간에 인접자석끼리는 반대극(NS 또는 SN극)을 띄도록 자석배열판(292)의 전면 가장자리를 따라 일정간격으로 배열되어 있다.

상기 자석배열판(292)과 대향되게 설치되는 본딩코일배열판(295)은 내측단자(297)는 내측단자(297)끼리, 외측단자(298)는 외측단자(298)끼리 전선(299)으로 연결하고, 이 중 한 내측단자(297)들에서 인출된 전원공급선(299-1)이 후술하는 정류부(280)로 연결된다. 또한 상기 각 내측단자(297)에는 본딩코일(296)이 구비되어 있다.

따라서 상기 자석배열판(292)의 원형자석편(293)과 본딩코일배열판(295)의 본딩코일(296)이 상호간에 마주보며 위치되도록 자석배열판(292) 및 본딩코일배열판(295)의 사이에는 축봉(294)이 구비되어 있다.

상기 축봉(294)은 일단은 자석배열판(292) 및 종동기어(291)의 관통공에 삽입 및 고정되고, 하단은 본딩코일배열판(295)의 관통공에 회전가능하게 삽입됨으로써 종동기어(291)가 회전하면 자석배열판(292)이 회전하도록 설치된다.

여기서 상기 본딩코일배열판(295)은 축봉(294)이 관통공에 삽입된 상태에서 회전하지 않도록 하우징(150)에 별도의 체결수단(도시되지 않음)을 이용하여 고정되는 구조를 가진다.

따라서 상기와 같은 구성으로 인해 자석배열판(292)의 NS극의 반복 회전 작용으로 인해 코일에 SN극을 발생시켜 교류전류를 발전하게 되고, 그 발전된 교류전류는 정류부(280)로 인가된다.

여기서 상기 발전부(290) 및 종동기어(291)는 좌측릴(154a) 또는 우측릴(154b) 중 어느 하나에 선택적으로 설치될 수 있고, 좌측릴(154a) 및 우측릴(154b)에 모두 설치되어도, 본 발명에 따른 목적은 같은 것이다.

여기서 다른 실시예로서, 상기 릴(154a, 154b)과 직접 맞물려서 회전하는 종동기어(291)의 사이에는 다단기어로 이루어진 증속부(도시되지 않음)를 더 구비할 수 있다.

상기 증속부는 상기 릴의 회전력을 증가시키는 기어비로 하나 이상의연결기어가 치합된 것으로, 상기 증속부는 엘라스토머 재질과 헬리컬 기어의 형식으로 구성하여 헬리컬 기어의 특성 상 큰 힘을 전달하는 데 무리가 없으며, 또한 엘라스토머 재질의 특성 상 동력전달이 부드럽게 이루어져 소음을 감소시킬 수 있다. 상기와 같은 구성의 증속부로 인해 종동기어(291)의 회전 속도를 제어할 수 있게 된다.

상기 정류부(280)는 발전부(290)로부터 유입되는 교류전류를 직류전류로 변환시키기 위한 정류회로가 구비된 것으로, 상기 정류부(280)는 바람직하게는 충 전부의 과충전을 방지하기 위한 제1 및 2제너다이오드(도시되지 않음)와, 교류전류를 직류전류로 정류하기 위한 브릿지 회로(도시되지 않음)로 이루어진다.

상기와 같은 정류부(280)의 구성은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 충전부(220)는 정류부(280)로부터 공급받은 전원을 변압하여 충전수단(230)을 충전시키는 역할을 하게 된다.

상기 충전수단(230)은 바람직하게는 사용 후 재충전이 가능한 2차전지로 이루어진다.

상기 2차전지는 충전부(220)로부터 충전되어 DC/DC변환부(240)에 전원을 공급하는 역할을 한다.

상기 2차전지는 바람직하게는 니켈 수소(NI-MH; Nikel MetalHide)배터리, 니켈 카드뮴 전지(Nikel Cadmium cell), 리튬-이온(lithium-ion)배터리, 접시형 전지 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 2차전지는 내장형 또는 사용자가 삽입 및 탈락이 가능한 배터리 일 수 있다.

상기 충전수단(230)은 2차전지 대신에 고압콘덴서로 구현할 수도 있는 데, 상기 고압콘덴서는 2차전지의 경우 전기분해에 의해 내부가 서서히 산화되고, 어느 정도 충전 및 방전이 계속되면 산화피막이 형성되어 수명이 다하게 되는 단점을 극 복할 수 있는 것으로, 콘덴서의 특성 상 순간적인 충전이 가능할 뿐만 아니라, 충전 및 방전으로 인한 수명이 반영구적인 장점이 있다.

상기와 같은 충전부(220)에 의해 충전된 충전수단(230)과 연결되는 DC/DC변환부(240)는 충전수단(230)에서 공급된 전원을 이용하여 카팩(1000)의 제어회로부(200)의 각 구성요소에 적합한 전원으로 변환하여 공급한다.

보통 배터리(230)에서 1.2V ∼ 3.7V의 전원을 공급받고 이를 3V로 변환하게 된다.

여기서 휴대용 음향재생장치(300)와 무선 통신하는 무선통신모듈(250)을 블루투스모듈(251)로 사용할 경우, 상기 블루투스모듈(251)은 휴대용 음향재생장치(300)의 블루투스모듈(251)에서 무선으로 디지털 오디오 신호를 전송받고, 상기 디지털 오디오 신호를 D/A변환부(260)로 전송하는 것으로, 바람직하게는 영국의 CSR(Cambridge Silicon Radio)사 또는 미국의 브로드컴(Broadcom)사의 블루투스 칩 중 어느 하나를 이용하여 구현한다.

[도 9]에 도시된 바와 같이, 상기 블루투스모듈(251)은 전원공급부로부터 전원을 공급받아 동작하게 되며, [도 8]에 도시된 바와 같이, 상기 블루투스모듈(251)은 RF 송신부(253), RF 수신부(254), 기저대역(BASEBAND)(255), 음성처리부(256), 중앙제어부(257) 및 저장부(258)로 구성된다.

여기서 상기 블루투스모듈(251)의 상기 기저대역 처리부(255)는 HCI(HOST CONTROL INTERFACE)에 의해 중앙제어부(257)에 연결되어 HCI 패킷(Packet)을 송/수신함으로써 제어명령을 하고 그 결과, 음성 송수신 데이터가 오고 간다.

상기 HCI로는 RS232C 등을 사용할 수 있으며, 상기 HCI 패킷은 Command, Event, Data 패킷으로 구분된다.

상기 RF 송신부(253)는 상기 기저대역 처리부(255)에서 생성한 무선 송신용 데이터 패킷을 설정된 주파수 대역으로 변조 증폭시켜 휴대용 음향재생장치의 안테나로 송신한다.

상기 RF 수신부(254)는 수신되는 주파수 신호의 잡음의 증폭을 최대한 억제하고 설정된 주파수 대역의 신호를 증폭한 후 낮은 주파수 대역으로 낮추어 상기 기저대역 처리부(255)로 인가한다.

상기 기저대역 처리부(255)는 중앙제어부(257) 또는 음성처리부(256)로부터 인가되는 각종 HCI 데이터 패킷에 억세스 코드 및 헤더를 부가하는 패킷 포맷으로 변경하고, 이를 다시 무선 송신을 위한 소정의 데이터 패킷으로 변경하여, 상기 RF 송신부(253)를 통해 설정된 주파수 대역으로 무선 송신하고, 상기 RF 수신부(254)를 통해 수신되는 데이터 패킷을 상기 HCI 패킷으로 변경하여 중앙제어부(257) 또는 음성처리부(256)로 인가한다.

상기 음성처리부(256)는 기저대역 처리부(255)로부터 전송받은 음성신호를 복조하여 RF 송신부(253)를 통해서 상기 휴대용 음향재생장치(300)의 블루투스모듈로 전송한다.

상기 저장부(258)는 블루투스모듈의 중앙제어부(257)가 블루투스모듈(251)의 각 구성요소를 제어하기 위한 프로그램 및 각종 데이터가 저장되어 있다.

또한 상기 중앙제어부(257)에 의해 블루투스모듈(251)은 카팩(1000)의 각 구성요소를 제어하게 된다.

상기 저장부(258)는 블루투스모듈(251)의 제어 시 필요한 제어 데이터를 저장하고 있는 프로그램이 내장되어 있는 롬(ROM)과, 휴대용 음향재생장치와의 통신에 의해 전송된 각종 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리(NVM: Non-Volatile Memory; Flash 메모리 또는 EEPROM)와, 상기 프로그램 제어 시 발생되는 데이터를 임시로 저장하여 처리하는 램(RAM)으로 구성된다.

상기 D/A변환부(260)는 블루투스모듈(251)로부터 전송받은 디지털 오디오신호를 아날로그 오디오신호로 변환하기 위한 것으로, 상기 변환된 아날로그 오디오 신호는 헤드(270)로 전송된다.

상기 헤드는 D/A변환부(260)에서 변환된 오디오 신호를 자기신호로 변환하고, 카세트 플레이어(400)의 헤드와 접촉하여 신호입출력 수단의 역할을 하게 된다.

상기와 같은 헤드의 작용으로 카세트 플레이어(400)의 스피커로 휴대용 음향재생장치(300)의 오디오 신호를 출력시킬 수 있는 것이다.

여기서 상기 무선통신모듈이 지그비통신모듈로 사용되었을 경우에, 상기 지그비통신모듈은 블루투스모듈의 경우와 마찬기지로 휴대용 음향재생장치에도 지그비통신모듈이 구비되어 있어야 하며, 본 발명을 위한 지그비통신모듈은 868Mhz/915Mhz 또는 2.4Ghz 대역을 이용하며, 바람직하게는 전송속도가 빠른 2.4Ghz 지그비 트랜시버를 이용한다.

실험적으로 볼 때 2.4Ghz대역을 이용하는 경우에 최대 전송속도는 250Kbps이며, 전송거리는 실내에서 30m, 야외에서 최대 100m정도가 된다. MAC Protocol에 있어서 채널 액세스(Channel Access) 방식은 CSMA/CA만 사용할 경우 비콘 수신(Beacon Listen)시에 매우 많은 전력을 소모하므로 CSMA/CA + Optional guaranteed time slotting 방식을 이용하는 것이 바람직하다

본 발명에 이용되는 지그비통신모듈은 휴대용 음향재생장치의 지그비통신모듈과 오디오 신호를 송신하고 수신하기 위한 아날로그 송신부 및 수신부와, 상기 송신 또는 수신된 전파를 디지털화하기 위한 디지털 트랜시버와, 송수신된 데이터를 임시로 저장하기 위한 버퍼RAM과, 네트워크 또는 제어명령 등을 조정하기 위한 IRQ아비터 및 RAM아비터와, 지정된 표준에 따라 근거리 무선송수신을 제어하고, 디지털 트랜시버에서 디지털화된 신호를 D/A변환부로 전송하기 위한 제어로직, GPIO, SPI 등을 포함하는 중앙제어부로 구성된다.

참고적으로 지그비는 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 하드웨어와 소프트웨어의 표준규격이라 할 수 있으며, IEEE802.15.1을 기반으로 하는 블루투스모듈과는 구별된다.

상기 지그비통신모듈 자체에 대해서는 이미 공지, 공용되고 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만 상기 지그비통신모듈은 휴대용 음향재생장치에서 무선으로 오디오 신호를 전송받고, 상기 오디오 신호를 디지털신호로 변환하여 D/A변환부로 전송하는 역할은 블루투스모듈과 동일하다.

여기서 상기 블루투스모듈(251) 또는 지그비통신모듈 이외에 무선LAN, HomeRF 및 IrDA와 같이 근거리에서 무선통신이 가능한 모든 수단을 이용하여도 본 발명에 따른 효과는 같을 것이다.

여기서 본 발명에 따른 카팩(1000)은 카팩(1000)이 카세트 플레이어(400)의 데크(410)에 삽입되었을 때 자동 재생기능이 없는 카세트 플레이어(400)의 경우, 상기 카세트 플레이어(400)의 재생버튼이 사용자에 의해 눌러짐에 따라 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)가 하우징(150) 내로 진입하는 지를 감지하여 그에 상응하는 감지출력을 발생시키기 위한 센서부(500)를 더 구비하게 된다.

[도 9]에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(500)는 바람직하게는 수광부 및 발광부를 이용하여 구현한다.

즉, 상기 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)가 하우징(150)내로 진입되어 있는 경우에는 발광부에서 발광된 광이 마그네틱 헤드에 반사되어 수광부로 입력되고, 이에 따라 센서부(500)에서는 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)를 감지하였음을 알리는 신호가 발생된다.

반대로 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)가 하우징(150) 내에 진입되어 있지 않은 경우에는 발광부에서 발광된 광이 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)에 반사되어 수광부로 입력되지 않고, 이에 따라 센서부(500)에서는 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)를 감지하지 않았음을 알리는 신호가 발생된다.

그리고 상기 센서부(500)의 다른 실시예로서, [도 5]에 도시된 바와 같이, 카세트 플레이어(400)의 핀치롤러(420a, 420b)가 본 발명의 카팩(1000)의 하우징(150) 내의 캡스턴(152)과 서로 접촉하는 지를 감지하여 카세트 플레이어(400)의 동작여부를 판단하고, 그에 상응하는 감지신호를 발생시키게 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

[도 2]에 도시된 바와 같이, 우선 카팩(1000)을 카세트 플레이어(400)의 데크(410)에 삽입시키면, 카팩의 릴테이블(440a, 440b)에 삽입된 릴(154a, 154b)의 회전으로 인해, 상기 릴(154a, 154b)과 맞물려 회전하는 종동기어(191)가 회전하게 된다.

상기 종동기어(291)의 회전으로 인해 발전부(290)의 자석배열판(292)이 본딩코일배열판(295)을 마주보며 회전함으로써 전원이 유도 되게 되고, 상기 발전부(290)에서 유도된 교류전원은 정류부(280)를 거쳐 직류전류로 정류되고, 충전부(220)로 유입되어 충전수단(230)을 충전시키게 된다.

상기와 같이 충전된 충전수단(230)의 전원은 DC/DC변환부(240)로 전송되어 기기의 각 구성요소의 적합한 전원으로 공급되게 된다.

상기와 같이 기기의 각 구성요소에 전원이 공급되면, 상기 카팩(1000)의 센서부(500)가 카세트 데크(410) 헤드(430)의 작동을 확인하여 감지출력을 발생시키고, 상기 감지출력에 따라 본 발명의 카팩(1000)이 구동되어 무선통신모듈이 작동되고, 상기 무선통신모듈이 휴대용 음향재생장치(300)로부터 오디오 신호를 무선으로 전송받고 복조하게 된다.

다음으로 상기 블루투스모듈(251)은 D/A변환부(260)로 복조된 디지털 오디오 신호를 전송하게 되고, 상기 D/A변환부(260)는 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환하여 헤드(430)로 전송하게 된다.

다음으로 상기 헤드(430)는 아날로그 신호를 자기신호로 변환하게 되고, 상기 헤드(430)와 접촉된 카세트 플레이어(400)의 헤드(430)와 상호간의 자기작용으로 인해 카세트 플레이어(400)의 스피커로 오디오 신호를 출력하게 된다.

결과적으로 본 발명의 카팩(1000)은 발전장치를 구비함으로써 휴대용 음향재생장치(300)와 유선으로 연결되던 종래의 방식에서 벗어나 휴대용 음향재생장치의 오디오 신호를 카세트 플레이어의 스피커로 재생시킬 수 있도록 무선으로 연결시켜 주고, 별도의 전원이 불필요한 효과가 있는 것이다.

또한 상기 카팩(1000)에 내장된 무선통신모듈 중 하나인 블루투스모듈(251)과 휴대용 음향재생장치(300)의 블루투스모듈(251)은 상호간에 1Mbps의 전송속도(실제 723kbps)로 무선통신 하고, 지그비통신모듈의 경우 250kbps이상의 전송속도를 가지기 때문에 휴대용 음향재생장치(300)의 오디오 신호를 FM 라디오 수준의 음질(32kbps ∼ 64kbps)로 변환하여 제공하던 종래의 무선카팩과 대비하여 보다 고음질의 오디오 신호를 재생가능하게 하는 것이다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따르면,

첫째, 상기 카팩과 음향재생장치를 무선통신모듈을 이용하여 무선으로 연결하고, 상기 카팩에 발전장치를 구비함으로써 별도의 전원연결선 및 배터리를 제거 하여, 사용자가 배터리를 구비할 필요 없이 보다 편리하게 사용 가능한 효과가 있다.

둘째, 상기 카팩에 무선통신모듈을 구비하여 무선통신모듈이 구비된 음향재생장치와 무선으로 통신함으로써 카팩과 음향재생장치간의 케이블을 제거하여 주변 환경을 미려하게 하는 효과가 있다.

셋째, 상기 카팩에 무선통신모듈을 구비하여 무선통신모듈이 구비된 음향재생장치와 무선으로 통신함으로써 휴대용음향재생장치를 제한된 구역에서 벗어나 자유롭게 배치시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 무선통신모듈이 내장된 카팩을 이용하여 음향기기로부터 종래의 무선카팩과 대비하여 보다 고음질의 오디오 신호를 전송받아 재생시키는 효과가 있다.

Claims

휴대용 음향재생장치와 카세트 플레이어를 연결시켜주는 카팩에 있어서,

상기 카팩이 휴대용 음향재생장치와 상호간에 무선통신 할 수 있도록 카팩의 내부에 무선통신모듈이 장착되고,

상기 카세트 플레이어의 릴테이블에 카팩이 삽입되면 회전하는 릴의 회전력을 전기에너지로 변환시켜 카팩의 내부구동전원으로 이용할 수 있도록 하는 발전장치가 내장되되,

상기 발전장치는

카팩의 릴과 맞물려 회전하되, 상기 릴의 회전 시 소정의 증속비에 따라 회전하는 다단기어가 구비된 증속부;

상기 증속부의 최종기어와 맞물려 회전하는 종동기어;

상기 종동기어와 일체로 결합되어, 상기 종동기어의 회전력에 따라 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부;

상기 발전부로부터 유입되는 교류전류를 직류전류로 변환시키기 위한 정류회로가 구비된 정류부; 및

상기 정류부로부터 유입되는 직류전류를 이용하여 충전수단을 충전시키는 충전부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전장치를 내장한 카팩.
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