KR101249736B1 - 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말 - Google Patents

의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 휴대 단말과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 자기장 인터페이스 의복에 관한 것으로서, 휴대 단말이 수납되며, 휴대 단말의 코일부와 대면하는 위치에서 휴대 단말의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부가 형성된 수납부를 포함하고, 수납부에 형성된 코일부는 제1코일 및 제2코일을 구비하고, 제1코일 및 제2코일은 서로 다른 권선방향을 갖도록 수납부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
자기장, 전도, 통신, 웨어러블, 휴대 단말, 의복, 직물

Description

의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말{Textile-based magnetic field interface clothes and mobile terminal in wearable computing system}
본 발명은 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 의복형 컴퓨팅 시스템에서 자기장을 이용하여 통신하는 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2008-F-048-02, 과제명:u-컴퓨팅 공간 협업을 위한 Wearable Personal Companion 기술 개발].
컴퓨팅 기술이 발전함에 따라 다양한 형태의 개인화 컴퓨팅 환경을 제공하기 위한 연구활동이 활발하게 진행되고 있다. 특히, 의복형 및 착용형 컴퓨터를 연구하는 웨어러블 컴퓨팅은 차세대 컴퓨팅 기술의 핵심분야로 거론되고 있다.
이러한 웨어러블(wearable) 컴퓨팅 분야에서 의복과 같은 시스템 내외부에 산재되어 있는 다양한 기기와의 통신수단에 필요성이 대두되어 PAN(Personal Area Network), FAN(Fabric Area Network)과 같은 연구분야로 발전하게 되었고, 다양한 방법들이 시도되어져 왔다.
기존 방법들은 의복에서의 연결부분을 착탈 가능한 소켓형태로 구성하여 외부기기를 연결하는 고전적인 방식과, 전파를 이용한 무선방식으로 크게 나눌 수 있다. 착탈가능한 소켓 방식은 가장 보편적으로 쓰이는 방식으로 의복 내에 내장된 소켓과 휴대 단말을 사용자가 직접 연결해야 하므로 탈부착이 불편하며, 의복을 세탁하고자 하는 경우 매번 소켓에서 휴대 단말을 분리해야하는 번거로움이 있다. 또한 의복의 소켓 커넥터부에 대한 방수처리에 주의를 기울여야하는 단점이 있다.
한편, 전파를 이용한 무선방식의 경우에는 RF(Radio Frequency), 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra-wideband)와 같은 기존의 저전력 근거리 통신 방식을 이용하게 된다.
이러한 경우 상기한 바와 같은 근거리 무선 통신을 수행하기 위해 의복에 소정의 통신모듈이 설치되어야만 하는 것은 물론, 그 통신 모듈에 전력을 공급하기 위해 배터리와 같은 별도의 전력공급 수단이 필요하다. 또한, 전파를 이용한 무선방식의 경우 상대적으로 보안에 취약하기 때문에 신뢰성있는 통신을 보장하기 어렵다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서,
휴대 단말과 편리하게 착탈가능하고 생활 방수가 가능하며, 직조 가능하여 제작의 편리함을 제공하고 자기장 통신을 통해 뛰어난 보안성을 제공하는 직물기반 자기장 인터페이스 의복, 및 그 의복과 자기장 통신을 수행하는 휴대 단말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 자기장 인터페이스 의복은, 휴대 단말과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 자기장 인터페이스 의복에 관한 것으로서, 휴대 단말이 수납되며, 상기 휴대 단말의 코일부와 대면하는 위치에서 상기 휴대 단말의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부가 형성된 수납부를 포함하고, 상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 휴대 단말의 코일부로부터 자기유도 방식을 통해 L채널 오디오 신호를 수신하는 제1오디오신호 수신코일; 및 상기 휴대 단말의 코일부로부터 자기유도 방식을 통해 R채널 오디오 신호를 수신하는 제2오디오신호 수신코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제1오디오신호 수신코일과 상기 제2오디오신호 수신코일은 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1오디오신호 수신코일의 권선방향과 상기 제2오디오신호 수신코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 제1오디오신호 수신코일 및 제2오디오신호 수신코일과 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 제어신호 전송코일을 더 구비하고, 상기 제어신호 전송코일은, 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 자기유도 방식을 통해 상기 휴대 단말의 자기장 센서부에 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 사용자로부터의 제어명령에 따라 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 제어신호 전송코일에 전달하는 신호 생성부; 상기 제어신호 전송코일을 통해 교류전력을 입력받고, 입력받은 교류전력을 직류전력으로 변환하여 저장하는 AC/DC변환부; 및 상기 신호 생성부 및 상기 AC/DC변환부가 시분할(Time division) 방식으로 동작하도록 상기 신호 생성부 및 상기 AC/DC변환부의 동작을 제어하는 시각 동기부를 구비하는 것으로 특징으로 한다.
또한, 상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 제1오디오신호 수신코일 및 제2오디오신호 수신코일과 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 마이크신호 전송코일을 더 구비하고, 상기 마이크신호 전송코일은, 마이크를 통해 입력되는 마이크 신호를 자기유도 방식을 통해 상기 휴대 단말의 자기장 센서부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 인터페이스 의복은, 휴대 단말과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 자기장 인터페이스 의복에 관한 것으로서, 휴대 단말이 수납되며, 상기 휴대 단말의 코일부와 대면하는 위치에서 상기 휴대 단말의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부가 형성된 수납부를 포함하고, 상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 상기 휴대 단말의 자기장 센서부에 전달하는 제어신호 전송코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 한다.
특히, 상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 제어신호 전송코일과 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 전력전달신호 수신코일을 더 구비하고, 상기 전력전달신호 수신코일은 상기 휴대 단말의 코일부로부터 전력전달 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어신호 전송코일의 권선방향과 상기 전력전달신호 수신코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기장 인터페이스 의복은, 휴대 단말과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 자기장 인터페이스 의복에 관한 것으로서, 휴대 단말이 수납되며, 상기 휴대 단말의 코일부와 대면하는 위치에서 상기 휴대 단말의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부가 형성된 수납부를 포함하고, 상기 수납부에 형성된 코일부는 제1코일 및 제2코일을 구비하고, 상기 제1코일 및 제2코일은 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제1코일의 권선방향과 상기 제2코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말은, 자기장 인터페이스 의복에 수납되어 상기 자기장 인터페이스 의복과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 휴대 단말에 관한 것으로서, 자기장 인터페이스 의복의 코일부와 대면하는 위치에서 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부를 포 함하고, 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부는, 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로 자기유도 방식을 통해 L채널 오디오 신호를 전송하는 제1오디오신호 전송코일; 및 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로 자기유도 방식을 통해 R채널 오디오 신호를 전송하는 제2오디오신호 전송코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제1오디오신호 전송코일과 상기 제2오디오신호 전송코일은 서로 다른 권선 방향을 갖도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1오디오신호 전송코일의 권선방향과 상기 제2오디오신호 전송코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 한다.
또한, 자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로부터 전송되는 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 수신하는 자기장 센서부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부는, 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로 자기유도 방식을 통해 전력전달 신호를 전송하는 전력전달신호 전송코일을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로부터 전송되는 마이크 신호를 수신하는 자기장 센서부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1오디오신호 전송코일과 상기 제2오디오신호 전송코일은 상기 휴대 단말의 외부 커넥터에 접속되는 외부 장치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말은, 자기장 인터페이스 의복에 수납되어 상기 자기장 인터페이스 의복과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 휴대 단말에 관한 것으로서, 자기장 인터페이스 의복의 코일부와 대면하는 위치에서 자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로 전력전달 신호를 전송하는 전력전달신호 전송코일; 및 자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로부터 전송되는 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 수신하는 자기장 센서부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 의복형 컴퓨팅 시스템에서는 의복과 휴대 단말 간의 직접적인 연결없이(예를 들어, 휴대 단말을 포켓에 수납하는 형태), 의복과 휴대 단말이 통신을 수행할 수 있는 인터페이스가 가능하다.
또한, 휴대 단말이 의복에 밀착 수납되어 자기장 통신을 수행하기 때문에 신호 전달 효율이 높아 저전력 구조를 가지며, 축 배열을 달리하는 코일들간의 자기장 통신시 축 배열을 정확하게 유지하여 노이즈로 인한 신호 감쇠현상을 최소화할 수가 있다.
또한, 시스템에 따라 의복쪽은 전도성사로 구성된 부분만 있기 때문에 내구성이 뛰어나고, 직물로만 구성된 자연스러운 의복을 만들수 있기 때문에 의복의 디자인을 자유롭게 할 수 있다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 도면에서는 휴대 단말 및 의복에 형성된 코일들을 실선으로 표시하였다. 이것은 코일들을 형상을 보다 명확하게 설명하여 본 발명의 이해를 돕기 위함일 뿐, 휴대 단말 및 의복의 외부면에 코일이 형성되어 있음을 의미하는 것은 아니다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하기 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템은 직물기반 자기장 인터페이스 의복(100, 이하 '의복') 및 휴대 단말(200)을 구비한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 의복(100)에는 수납부(예컨대, 포켓)가 형성되고, 그 수납부(110)에는 사용자의 휴대 단말(200)이 수납된다. 이때, 수납부(110)는 사이즈는 휴대 단말(200)의 사이즈와 동일하거나, 휴대 단말(200)이 수납되었을 때 약간의 유격만을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 의복(100)과 휴대 단말(200)이 비접촉식 자기장 통신을 수행함에 있어, 자속밀도를 높여 보다 안정적으로 자기장 통신을 수행할 수가 있도록 하기 위함이다. 자기장 통신의 경우 거리 증가에 따른 신호 감쇠가 심하기 때문에 송신단과 수신단이 밀착되어 형성되는 것이 바람직한데, 본 발명에서는 휴대 단말(200)이 의복(100)에 밀착 수납되어 자기장 통신을 수행하기 때문에 신호 전달 효율이 높아 저전력 구조를 가지며, 축(Axis) 배열을 달리하는 코일들간의 자기장 통신시 축 배열을 정확하게 유지하여 노이즈로 인한 신호 감쇠현상을 최소화할 수가 있다.
수납부(110)에는 휴대 단말(200)의 1차코일부(210)와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 2차코일부(112)가 형성된다. 비접촉식 자기장 통신은, 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 발생하고 이러한 자기장의 변화는 인접한 도선에 전류를 유도한다는 기본 원리를 이용한 무선 통신 방법으로, 본 발명에서는 의복(100)과 휴대 단말(200)의 통신을 위해 상기한 자기장 통신 방법을 이용한다.
2차코일부(112)는 전도성사(직물형태의 도선)로 이루어진 제1코일(112a) 및 제2코일(112b)로 구성된다. 이때, 제1코일(112a) 및 제2코일(112b)는 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(110)상에 형성된다. 예를 들어, 제1코일(112a)은 수납부(110)의 내부 혹은 외부면을 따라 X축 방향으로 권선되어 형성되고, 제2코일(112b)는 수납부의 내부 혹은 외부면을 따라 Y축 방향으로 권선되어 형성된다.
2차코일부(112)는 휴대 단말(200)의 1차코일부로부터 자기 유도 방식을 통해 전송되는 오디오 신호를 수신한다.
그리고, 2차코일부(112)는 의복(100)에 형성된 전도성사(120)를 통해 외부의 오디오 출력장치(130, 예컨대 '이어폰')와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 2차코일부(112)의 제1코일(112a)은 제1전도성사(120a)를 통해 오디오 출력장치(130)의 L채널(130b)과 전기적으로 연결되고, 2차코일부(112)의 제2코일(112b)은 제2전도성사(120b)를 통해 오디오 출력장치(130)의 R채널(130a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제1코일(112a)과 제2코일(112b)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 수신코일과 제2오디오신호 수신코일에 대응된다.
한편, 휴대 단말(200)은 신호 변환부(202), 저주파신호 증폭부(204), 및 1차코일부(210)를 구비한다.
신호 변환부(202)는 오디오 신호를 입력받아 1차코일부(210)에서 자기 유도방식을 통해 오디오 신호를 전송할 수 있는 형태로 변환한다.
신호 변환부(202)에서 변환된 신호는 저주파신호 증폭부(204)에 전달되고, 저주파신호 증폭부(204)는 이를 입력받아 저주파 대역의 신호를 증폭하여 1차코일부(210)에 전달한다. 신호 변환부(202)는 흔히 말하는 이퀄라이저를 의미한다.
1차코일부(210)에 전달된 신호는 자기 유도방식을 통해 의복(100)의 2차코일부(112)에 전달되고, 이렇게 전달된 신호는 의복(100)쪽에서의 별다른 회로 구성없이 오디오 출력장치(130)를 통해 출력된다. 즉, 1차코일부(210)의 제1코일(210a)에 전달된 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(112)의 제1코일(112a)에 전달되고, 1차코일부(210)의 제2코일(210b)에 전달된 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(112)의 제2코일(112b)에 전달된다.
여기서, 제1코일(210a)과 제2코일(210b)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 전송코일과 제2오디오신호 전송코일에 각각 대응된다.
상기한 구성에 의하면, 의복(100)쪽은 전도성사로 구성된 부분만 있기 때문에 내구성이 뛰어나고, 직물로만 구성된 자연스러운 의복을 만들 수 있기 때문에 의복의 디자인을 자유롭게 할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 세탁에 제한을 받지 않을 뿐만 아니라, 오디오 출력장치에 전력을 공급하기 위한 별도의 배터리를 구비하지 않아도 되기 때문에 세탁을 위한 배터리의 탈부착에 따른 번거로움이 없다.
한편, 의복(100)의 2차코일부(112)에 유도된 신호는 제1코일(112a) 및 제2코일의 재료적 특성 및 전자기 유도에 따른 주파수 특성으로 인해, 저주파 대역에서의 신호 감쇠가 나타난다(도 13 참조). 때문에 좋은 음질의 오디오 신호를 전송하기 위해서는 저주파 대역의 신호를 증폭하여 주는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명의 저주파신호 증폭부(204)는 전송될 오디오 신호에서 저주파 대역의 신호를 증폭 하여 1차코일부(210)로 전달한다.
<제2실시예>
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4는 도 3의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템은 직물기반 자기장 인터페이스 의복(300, 이하 '의복') 및 휴대 단말(350)을 구비한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 의복(300)에는 수납부(310)가 형성되고, 그 수납부(310)에는 사용자의 휴대 단말(350)이 수납된다. 이때, 수납부(310)는 사이즈는 휴대 단말(350)의 사이즈와 동일하거나, 휴대 단말(350)이 수납되었을 때 약간의 유격만을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 의복(300)과 휴대 단말(350)이 비접촉식 자기장 통신을 수행함에 있어, 자속밀도를 높여 보다 안정적으로 자기장 통신을 수행할 수가 있도록 하기 위함이다.
수납부(310)에는 휴대 단말(350)의 자기장 센서부(352)에 자기 유도방식을 통해 제어신호를 전달하는 제1코일(312)이 형성된다. 제1코일(312)은 1차코일부로 동작하며, 수납부(310)의 내부 혹은 외부면을 따라 권선된다.
여기서, 제1코일(312)은 특허청구범위에 기재된 제어신호 전송코일에 대응된다.
그리고, 의복(300)은 사용자로부터의 제어명령에 따라 휴대 단말(350)의 동 작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(340)를 구비하며, 제어신호 생성부(340)는 전도성사(330)를 통해 수납부(310)에 형성된 제1코일(312)과 전기적으로 연결된다.
보다 상세하게는, 제어신호 생성부(340)는 제어 버튼부(342), 신호 생성부(344), 및 전원부(346)를 구비한다.
제어 버튼부(342)는 사용자로부터의 제어명령을 입력받기 위한 사용자 인터페이스 수단이며, 세탁 등을 고려하여 직물형태로 구성되는 것이 바람직하다.
신호 생성부(344)는 제어 버튼부(342)를 통해 입력되는 사용자 명령에 대응하는 제어신호를 생성하여 제1코일(312)에 전달한다. 이때 신호 생성부(344)는 AM, FM, 디지털 등과 같은 모듈레이션 방법을 사용할 수 있다.
전원부(346)는 신호 생성부(344)에서 제어신호를 생성하는데 필요한 전력을 공급하는 역할을 수행하며, 일반적으로 배터리와 같은 전력공급수단이 적용될 수 있다.
한편, 휴대 단말(350)은 자기장 센서부(352), 신호 복원부(354), 및 단말 제어부(356)를 구비한다.
자기장 센서부(352)는 자기 유도방식을 통해 의복(300)의 제1코일(312)로부터 전달되는 제어신호를 감지하고, 감지한 제어신호를 신호 복원부(354)에 전달한다. 자기장 센서부(352)로는 제1코일(312)로부터 전달되는 제어신호를 감지하기 위한 1축 자기장 센서 또는 자기유도 가능한 코일을 사용할 수 있다.
신호 복원부(354)는 자기장 센서부(352)에서 감지한 제어신호를 밴드패스 필터(band-pass filter) 등을 이용하여 검출한다.
단말 제어부(356)는 신호 복원부(354)를 통해 검출된 제어신호에 근거하여 휴대 단말(350)의 동작(예컨대, 음악재생 등)을 제어한다.
상기한 구성을 통해, 휴대폰, MP3 플레이어, PMP와 같은 휴대 단말을 커넥터와 같은 연결수단을 사용하지 않고 자기장 통신을 이용하여 제어할 수 있다.
<제3실시예>
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다. 도 6은 도 5의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템은 직물기반 자기장 인터페이스 의복(400, 이하 '의복') 및 휴대 단말(450)을 구비한다.
제3실시예와 제2실시예를 비교하면, 제3실시예에서의 제어신호 생성부(440)는 제2실시예에서의 제어신호 생성부(340)와는 다르게, 별도의 전력공급수단(예컨대, 도 4의 전원부)을 구비하고 있지 않다. 즉, 도 6의 제어신호 생성부(440)는 자기 유도방식을 통해 휴대 단말(400)로부터 전력을 공급받아 동작하며, 이에 대해서는 후술하는 설명을 통해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 의복(400)에는 수납부(예컨대, 포켓)가 형성되고, 그 수납부(410)에는 사용자의 휴대 단말(450)이 수납된다. 이때, 수납부(410)는 사 이즈는 휴대 단말(450)의 사이즈와 동일하거나, 휴대 단말(450)이 수납되었을 때 약간의 유격만을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 의복(400)과 휴대 단말(450)이 비접촉식 자기장 통신을 수행함에 있어, 자속밀도를 높여 보다 안정적으로 자기장 통신을 수행할 수가 있도록 하기 위함이다. 본 발명에서는 휴대 단말(450)이 의복(400)에 밀착 수납되어 자기장 통신을 수행하기 때문에 신호 전달 효율이 높아 저전력 구조를 가지며, 축(Axis) 배열을 달리하는 코일들간의 자기장 통신시 축 배열을 정확하게 유지하여 노이즈로 인한 신호 감쇠현상을 최소화할 수가 있다.
수납부(410)에는 휴대 단말(450)의 1차코일부(제1코일, 456)와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 2차코일부(제1코일, 412)와, 제어신호 생성부(440)로부터의 제어신호를 자기 유도방식을 통해 휴대 단말(450)의 자기장 센서부(452)에 전달하는 1차코일부(제2코일, 414)가 형성된다.
2차코일부로 동작하는 제1코일(412)과 1차코일부로 동작하는 제2코일(414)는 전도성사(직물형태의 도선)로 이루어지며, 제1코일(412) 및 제2코일(414)는 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(410)상에 형성된다. 예를 들어, 제1코일(412)은 수납부(410)의 내부 혹은 외부면을 따라 X축 방향으로 권선되고, 제2코일(414)는 수납부(410)의 내부 혹은 외부면을 따라 Y축 방향으로 권선된다.
그리고, 의복(400)은 사용자로부터의 제어명령에 따라 휴대 단말(450)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(440)를 구비하며, 제어신호 생성부(440)는 전도성사(430)를 통해 수납부(410)에 형성된 제1코일(412) 및 제2코일(414)와 전기적으로 연결된다.
여기서, 제1코일(412)과 제2코일(414)은 특허청구범위에 기재된 전력전달신호 수신코일과 제어신호 전송코일에 각각 대응된다.
도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 제어신호 생성부(440)는 AC/DC 변환부(416), 신호 생성부(446), 및 제어 버튼부(442)를 구비한다.
AC/DC 변환부(416)는 제1전도성사(430a)를 통해 수납부(410)의 제1코일(412)과 전기적으로 연결되고, 제1코일(412)로부터 교류전력을 입력받아 직류전력으로 변환하여 신호 생성부(446)에 공급한다.
제어 버튼부(442)는 사용자로부터의 제어명령을 입력받기 위한 사용자 인터페이스 수단이며, 직물형태로 구성된다.
신호 생성부(446)는 제어 버튼부(442)를 통해 입력되는 사용자 명령에 대응하는 제어신호를 생성하여 수납부(410)의 제2코일(414)에 전달한다. 이때 신호 생성부(446)는 AM, FM, 디지털 등과 같은 모듈레이션 방법을 사용할 수 있다.
한편, 휴대 단말(450)은 전원부(460), 전력전달신호 생성부(462), 제1코일(456), 단말 제어부(472), 신호 복원부(470), 및 자기장 센서부(452)를 구비한다.
전력전달신호 생성부(462)는 전원부(460)로부터 전력을 공급받아 의복(400)의 제어신호 생성부(440)에 전력을 공급하기 위한 전력전달 신호를 생성한다.
전력전달신호 생성부(462)에서 생성된 전력전달 신호는 제1코일(456)에 전달 되고, 제1코일(456)은 자기 유도방식을 통해 전력전달 신호를 의복(400)의 제1코일(412)로 전달한다. 여기서, 휴대 단말(450)의 제1코일(456)은 특허청구범위에 기재된 전력전달신호 전송코일에 대응된다.
자기장 센서부(452)는 자기 유도방식을 통해 의복(400)의 제2코일(414)로부터 전달되는 제어신호를 감지하고, 감지한 제어신호를 신호 복원부(470)에 전달한다. 자기장 센서부(452)로는 제2코일(414)로부터 전달되는 제어신호를 감지하기 위한 1축 자기장 센서 또는 자기유도를 할 수 있는 코일을 사용할 수 있다.
신호 복원부(470)는 자기장 센서부(452)에서 감지한 제어신호를 밴드패스 필터 등을 이용하여 검출한다.
단말 제어부(472)는 신호 복원부(470)를 통해 검출된 제어신호에 근거하여 휴대 단말(450)의 동작(예컨대, 음악재생 등)을 제어한다. 상기한 구성을 통해, 휴대폰, MP3 플레이어, PMP와 같은 휴대 단말을 커넥터와 같은 연결수단을 사용하지 않고 자기장 통신을 이용하여 제어할 수 있다.
상기한 구성에 의하면, 제어신호 생성부(440)에 전력을 공급하기 위한 별도의 배터리를 구비하지 않아도 되기 때문에 세탁을 위한 배터리의 탈부착에 따른 번거로움이 없다.
<제4실시예>
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다. 도 8은 도 7의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이 스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템은 직물기반 자기장 인터페이스 의복(500, 이하 '의복') 및 휴대 단말(550)을 구비한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 의복(500)에는 수납부(510)가 형성되고, 그 수납부(510)에는 사용자의 휴대 단말(550)이 수납된다. 이때, 수납부(510)는 사이즈는 휴대 단말(550)의 사이즈와 동일하거나, 휴대 단말(550)이 수납되었을 때 약간의 유격만을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 의복(500)과 휴대 단말(550)이 비접촉식 자기장 통신을 수행함에 있어, 자속밀도를 높여 보다 안정적으로 자기장 통신을 수행할 수가 있도록 하기 위함이다. 본 발명에서는 휴대 단말(550)이 의복(500)에 밀착 수납되어 자기장 통신을 수행하기 때문에 신호 전달 효율이 높아 저전력 구조를 가지며, 축(Axis) 배열을 달리하는 코일들간의 자기장 통신시 축 배열을 정확하게 유지하여 노이즈로 인한 신호 감쇠현상을 최소화할 수가 있다.
수납부(510)에는 휴대 단말(550)의 1차코일부(556)와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 2차코일부(512)와, 휴대 단말(550)의 자기장 센서부(552)에 자기 유도방식을 통해 제어신호를 전달하는 1차코일부(제3코일, 514)가 형성된다.
수납부(510)의 2차코일부(512)는 전도성사(직물형태의 도선)로 이루어진 제1코일(512a) 및 제2코일(512b)로 구성된다. 이때, 제1코일(512a) 및 제2코일(512b)은 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(510)상에 형성된다. 예를 들어, 제1코일(512a)은 수납부(510)의 내부 혹은 외부면을 따라 X축 방향으로 권선되고, 제2코일(512b)은 수납부(510)의 내부 혹은 외부면을 따라 Y축 방향으로 권선된다.
2차코일부(512)는 의복(500)에 형성된 전도성사(520)를 통해 외부의 오디오 출력장치(130, 예컨대 '이어폰')와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 2차코일부(512)의 제1코일(512a)은 제1전도성사(520a)를 통해 오디오 출력장치(130)의 L채널(130b)과 전기적으로 연결되고, 2차코일부(512)의 제2코일(512b)은 제2전도성사(520b)를 통해 오디오 출력장치(130)의 R채널(130a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 수납부(510)에는 전도성사로 이루어진 1차코일부(제3코일,514)가 형성되며, 제3코일(514)은 2차코일부(512)의 제1코일(512a) 및 제2코일(512b)과 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(510)에 형성된다. 예컨대, 제3코일(514)은 수납부(510)의 내부 혹은 외부면에 Z 축 배열을 갖도록 회오리 형상으로 형성된다(도 7참조).
여기서, 제1코일(512a), 제2코일(512b), 및 제3코일(514)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 수신코일, 제2오디오신호 수신코일, 및 제어신호 전송코일에 각각 대응된다.
그리고, 의복(500)은 사용자로부터의 제어명령에 따라 휴대 단말(550)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(540)를 구비하며, 제어신호 생성부(540)는 전도성사(530)를 통해 수납부(510)에 형성된 제3코일(514)과 전기적으로 연결된다.
제어신호 생성부(540)는 제어 버튼부(542), 신호 생성부(544), 및 전원부(546)를 구비한다.
제어 버튼부(542)는 사용자로부터의 제어명령을 입력받기 위한 사용자 인터페이스 수단이며, 직물형태로 구성된다.
신호 생성부(544)는 제어 버튼부(542)를 통해 입력되는 사용자 명령에 대응하는 제어신호를 생성하여 제3코일(514)에 전달한다. 이때 신호 생성부(544)는 AM, FM, 디지털 등과 같은 모듈레이션 방법을 사용할 수 있다.
전원부(546)는 신호 생성부(544)에서 제어신호를 생성하는데 필요한 전력을 공급하는 역할을 수행하며, 일반적으로 배터리로 같은 전력공급수단이 적용될 수 있다.
한편, 휴대 단말(550)은 신호 변환부(562), 저주파신호 증폭부(564), 및 1차코일부(556), 자기장 센서부(552), 신호 복원부(570), 및 단말 제어부(572)를 구비한다.
신호 변환부(562)는 오디오 신호를 입력받아 1차코일부(556)에서 자기 유도방식을 통해 오디오 신호를 전송할 수 있는 형태로 변환한다.
신호 변환부(562)에서 변환된 신호는 저주파신호 증폭부(564)에 전달되고, 저주파신호 증폭부(564)는 이를 입력받아 저주파 대역의 신호를 증폭하여 1차코일부(556)에 전달한다.
1차코일부(556)에 전달된 신호는 자기 유도방식을 통해 의복(500)의 2차코일부(512)에 전달되고, 이렇게 전달된 신호는 의복(500)쪽에서의 별다른 회로 구성없이 오디오 출력장치(130)를 통해 출력된다. 즉, 1차코일부(556)의 제1코일(556a)에 전달된 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(512)의 제1코일(512a)에 전달되고, 1차코일부(556)의 제2코일(556b)에 전달된 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(512)의 제2코일(512b)에 전달된다. 여기서, 1차코일부(556)의 제1코일(556a)과 제2코일(556b)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 전송코일과 제2오디오신호 전송코일에 각각 대응된다.
자기장 센서부(552)는 자기 유도방식을 통해 수납부(510)의 제3코일(514)로부터 전달되는 제어신호를 감지하고, 감지한 제어신호를 신호 복원부(570)에 전달한다. 자기장 센서부(552)로는 제3코일(514)로부터 전달되는 제어신호를 감지하기 위한 1축 자기장 센서 또는 자기유도를 할 수 있는 코일을 사용할 수 있다.
신호 복원부(570)는 자기장 센서부(552)에서 감지한 제어신호를 밴드패스 필터(band-pass filter) 등을 이용하여 검출한다.
단말 제어부(572)는 신호 복원부(570)를 통해 검출된 제어신호에 근거하여 휴대 단말(550)의 동작(예컨대, 음악재생 등)을 제어한다.
상기한 구성을 통해, 휴대폰, MP3 플레이어, PMP와 같은 휴대 단말을 커넥터와 같은 연결수단을 사용하지 않고 자기장 통신을 이용하여 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 의복형 컴퓨팅 시스템은 다축 자기장 통신을 수행하기 때문에, 의복(500)과 휴대 단말(550)간에 쌍방향 정보 전송이 가능하다. 즉, 휴대 단말(550)의 오디오 신호를 외부 오디오 출력장치로 전달하면서, 동시에 제어신호 생성부(540)에서 생성된 제어신호를 휴대 단말(550)에 전달하여 휴대 단말(550)의 동작을 제어하는 것이 가능하다.
<제5실시예>
도 9은 본 발명의 제5실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다. 도 10은 도 9의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 제5실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템은 직물기반 자기장 인터페이스 의복(600, 이하 '의복') 및 휴대 단말(650)을 구비한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 의복(600)에는 수납부(610)가 형성되고, 그 수납부(610)에는 사용자의 휴대 단말(650)이 수납된다. 이때, 수납부(610)는 사이즈는 휴대 단말(650)의 사이즈와 동일하거나, 휴대 단말(650)이 수납되었을 때 약간의 유격만을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 의복(600)과 휴대 단말(650)이 비접촉식 자기장 통신을 수행함에 있어, 자속밀도를 높여 보다 안정적으로 자기장 통신을 수행할 수가 있도록 하기 위함이다. 본 발명에서는 휴대 단말(650)이 의복(600)에 밀착 수납되어 자기장 통신을 수행하기 때문에 신호 전달 효율이 높아 저전력 구조를 가지며, 축(Axis) 배열을 달리하는 코일들간의 자기장 통신시 축 배열을 정확하게 유지하여 노이즈로 인한 신호 감쇠현상을 최소화할 수가 있다.
수납부(610)에는 휴대 단말(650)의 1차코일부(656)와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 2차코일부(614)와, 휴대 단말(650)의 자기장 센서부(652)에 자기 유도방식을 통해 제어신호를 전달하는 1차코일부(616)가 형성된다.
수납부(610)의 2차코일부(614)는 전도성사(직물형태의 도선)로 이루어진 제1 코일(612b), 제2코일(612a), 및 제3코일(612c)로 구성된다.
이때, 제1코일(612b), 제2코일(612a), 및 제3코일(612c)는 각각 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(610)상에 형성된다. 예를 들어, 제1코일(612b)은 수납부(610)의 내부 혹은 외부면을 따라 X축 방향으로 권선되고, 제2코일(612a)는 수납부(610)의 내부 혹은 외부면을 따라 Y축 방향으로 권선된다. 그리고, 제3코일(612c)은 수납부(610)의 내부 혹은 외부면에 Z 축 배열을 갖도록 회오리 형상으로 형성된다(도 9 참조).
2차코일부(614)의 제1코일(612b) 및 제2코일(612a)은 의복(600)에 형성된 전도성사(620)를 통해 외부의 오디오 출력장치(130, 예컨대 '이어폰')와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 2차코일부(614)의 제1코일(612b)은 제1전도성사(620b)를 통해 오디오 출력장치(130)의 R채널(130a)과 전기적으로 연결되고, 2차코일부(614)의 제2코일(612a)은 제2전도성사(612a)를 통해 오디오 출력장치(130)의 L채널(130b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제1코일(612b), 제2코일(612a), 및 제3코일(612c)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 수신코일, 제2오디오신호 수신코일, 및 제어신호 전송코일에 각각 대응된다.
그리고, 의복(600)은 사용자로부터의 제어명령에 따라 휴대 단말(650)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(640)를 구비하며, 제어신호 생성부(640)는 전도성사(630)를 통해 수납부(610)에 형성된 1차코일부(제3코일,612c)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 제3코일(612c)은 자기 유도방식을 통해 휴대 단말(650)의 1차코일부(656)로부터 전력전달 신호를 전달받는 2차코일부(614)로 동작하거나, 자기 유도방식을 통해 제어신호 생성부(640)로부터의 제어신호를 휴대 단말(650)의 자기장 센서부(652)에 전달하는 1차코일부(616)로 동작한다. 이에 대해서는 후술하는 설명을 통해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
제어신호 생성부(640)는 제어 버튼부(642), 전원부(644), AC/DC 변환부(645), 신호 생성부(646), 및 시각 동기부(648)를 구비한다.
제어 버튼부(642)는 사용자로부터의 제어명령을 입력받기 위한 사용자 인터페이스 수단이며, 직물형태로 구성된다.
신호 생성부(646)는 제어 버튼부(642)를 통해 입력되는 사용자 명령에 대응하는 제어신호를 생성하여 제3코일(612c)에 전달한다. 이때 신호 생성부(544)는 AM, FM, 디지털 등과 같은 모듈레이션 방법을 사용할 수 있다.
전원부(646)는 신호 생성부(544)에서 제어신호를 생성하는데 필요한 전력을 공급하는 역할을 수행하며, AC/DC 변환부(645)로부터 전력을 공급받아 이를 저장한다.
AC/DC 변환부(645)는 전도성사(630)를 통해 수납부(610)의 제3코일(612c)과 전기적으로 연결되고, 제3코일(612c)로부터 교류전력을 입력받아 직류전력으로 변환하여 전원부(644)에 공급한다.
시각 동기부(648)는 신호 생성부(646)와 AC/DC 변환부(645)가 각각 시분할(Time division) 방식으로 동작하도록 제어한다. 보다 상세하게는, 시각 동기부(648)는 휴대 단말(650)로부터의 전력전달 신호가 제3코일(612c)에 전달되면, AC/DC 변환부(645)에서 전력을 변환하도록 한 뒤, 변환한 전력이 전원부(644)에 저장되도록 제어한다. 반대로, 휴대 단말(650)로부터의 전력전달 신호가 제3코일(612c)에 전달되지 않으면, 시각 동기부(648)는 제어 버튼부(642)를 통한 사용자 입력을 대기한다. 즉, 제5실시예에서는 하나의 유도 코일(제3코일,612c)을 이용하여 휴대 단말(650)로부터 전력을 공급받거나, 제어신호 생성부(640)에서 생성된 제어신호를 휴대 단말(650)로 전달한다.
한편, 휴대 단말(650)은 신호 변환부(662), 저주파신호 증폭부(664), 및 1차코일부(656), 자기장 센서부(652), 전원부(672), 전력전달신호 생성부(674), 시각 동기부(676), 신호 복원부(678), 및 단말 제어부(680)를 구비한다.
신호 변환부(662)는 오디오 신호를 입력받아 1차코일부(656)에서 자기 유도방식을 통해 오디오 신호를 전송할 수 있는 형태로 변환한다.
신호 변환부(662)에서 변환된 신호는 저주파신호 증폭부(664)에 전달되고, 저주파신호 증폭부(664)는 이를 입력받아 저주파 대역의 신호를 증폭하여 1차코일부(656)의 제1코일(656a) 및 제2코일(656b)에 전달한다.
1차코일부(656)에 전달된 오디오 신호는 자기 유도방식을 통해 의복(600)의 2차코일부(614)에 전달되고, 이렇게 전달된 신호는 의복(600)쪽에서의 별다른 회로 구성없이 오디오 출력장치(130)를 통해 출력된다. 즉, 1차코일부(656)의 제1코일(656a)에 전달된 오디오 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(614)의 제1코일(612b)에 전달되고, 1차코일부(656)의 제2코일(656b)에 전달된 오디오 신호는 자 기 유도방식을 통해 2차코일부(614)의 제2코일(612a)에 전달된다.
전력전달신호 생성부(674)는 전원부(672)로부터 전력을 공급받아 의복(600)의 제어신호 생성부(640)에 전력을 공급하기 위한 전력전달 신호를 생성한다.
전력전달신호 생성부(462)에서 생성된 전력전달 신호는 1차코일부(656)의 제3코일(656c)에 전달되고, 제3코일(656c)은 자기 유도방식을 통해 전력전달 신호를 의복(600)의 제3코일(612c)로 전달한다.
여기서, 1차코일부(656)의 제1코일(656a), 제2코일(656b), 및 제3코일(656c)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 전송코일, 제2오디오신호 전송코일, 및 전력전달신호 전송코일에 각각 대응된다.
자기장 센서부(652)는 자기 유도방식을 통해 의복(600)의 제3코일(612c)로부터 전달되는 제어신호를 감지하고, 감지한 제어신호를 신호 복원부(678)에 전달한다. 자기장 센서부(652)로는 제3코일(612c)로부터 전달되는 제어신호를 감지하기 위한 1축 자기장 센서 또는 자기유도를 할 수 있는 코일을 사용할 수 있다.
신호 복원부(678)는 자기장 센서부(452)에서 감지한 제어신호를 밴드패스 필터 등을 이용하여 검출한다.
단말 제어부(680)는 신호 복원부(678)를 통해 검출된 제어신호에 근거하여 휴대 단말(650)의 동작을 제어한다.
시각 동기부(676)는 전력전달신호 생성부(674)와 신호 복원부(678)가 각각 시분할 구조로 동작하도록 한다. 보다 상세하게는, 시각 동기부(676)는 제3코일(656c)을 통해 일정 시간 동안 의복(600)에 전력이 공급되도록 한 다음, 자기장 센서(652)를 통해 의복(600)으로부터 제어신호가 감지되는지를 일정 시간 동안 확인한다. 시각 동기부(676)는 이러한 과정을 반복하며 전력전달신호 생성부(674)와 신호 복원부(678)가 시분할 구조로 동작하도록 한다.
<제6실시예>
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다. 도 12는 도 11의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 제6실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템은 직물기반 자기장 인터페이스 의복(700, 이하 '의복') 및 휴대 단말(750)을 구비한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 의복(600)에는 수납부(710)가 형성되고, 그 수납부(710)에는 사용자의 휴대 단말(750)이 수납된다. 이때, 수납부(710)는 사이즈는 휴대 단말(750)의 사이즈와 동일하거나, 휴대 단말(750)이 수납되었을 때 약간의 유격만을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 의복(700)과 휴대 단말(750)이 비접촉식 자기장 통신을 수행함에 있어, 자속밀도를 높여 보다 안정적으로 자기장 통신을 수행할 수가 있도록 하기 위함이다.
수납부(710)에는 휴대 단말(750)의 1차코일부(756)와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 2차코일부(714)와, 휴대 단말(750)의 자기장 센서부(752)에 자기 유도방식을 통해 마이크 신호를 전달하는 1차코일부(제3코일,712c)가 형성된다.
수납부(710)의 2차코일부(714)는 전도성사(직물형태의 도선)로 이루어진 제1 코일(712b) 및 제2코일(712a)로 구성된다.
이때, 제1코일(712b)과 제2코일(712a)은 각각 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(710)상에 형성된다. 예를 들어, 제1코일(712b)은 수납부(710)의 내부 혹은 외부면을 따라 X축 방향으로 권선되고, 제2코일(712a)은 수납부(710)의 내부 혹은 외부면을 따라 Y축 방향으로 권선된다(도 11 참조).
2차코일부(714)의 제1코일(712b) 및 제2코일(712a)은 의복(700)에 형성된 전도성사(720)를 통해 외부의 오디오 출력장치(130, 예컨대 '이어폰')와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 2차코일부(714)의 제1코일(712b)은 제1전도성사(720b)를 통해 오디오 출력장치(130)의 R채널(130a)과 전기적으로 연결되고, 2차코일부(714)의 제2코일(712a)은 제2전도성사(712a)를 통해 오디오 출력장치(130)의 L채널(130b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제1코일(712b)과 제2코일(712a)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 수신코일과 제2오디오신호 수신코일에 각각 대응된다. 그리고, 아래의 제3코일(712c)은 특허청구범위에 기재된 마이크신호 전송코일에 대응된다.
또한, 수납부(710)에는 전도성사로 이루어진 1차코일부(제3코일,712c)가 형성되며, 제3코일(712c)은 2차코일부(714)의 제1코일(712b) 및 제2코일(712a)과 서로 다른 축 배열을 갖도록 수납부(710)에 형성된다. 예컨대, 제3코일(712c)은 수납부(710)의 내부 혹은 외부면에 Z 축 배열을 갖도록 회오리 형상으로 형성된다(도 11 참조).
그리고, 의복(700)은 신호 증폭부(748), 신호 생성부(746), 및 전원부(744) 를 구비한다.
신호 생성부(746)는 전도성사(730)를 통해 음성입력장치(740, 예컨대 '마이크')와 전기적으로 연결되고, 음성입력장치(740)를 통해 사용자 음성을 입력받아 마이크 신호를 생성한다. 전원부(744)는 신호 생성부(746)에서 마이크 신호를 생성하기 위해 필요한 전력을 공급하고, 신호 증폭부(748)는 신호 생성부(746)에서 생성된 마이크 신호를 증폭하여 제3코일(712c)에 전달한다. 이에, 제3코일(712c)은 신호 증폭부(748)로부터 증폭된 마이크 신호를 전달받아 자기 유도방식을 통해 자기장 센서부(752)에 전달한다.
한편, 휴대 단말(750)은 신호 변환부(762), 저주파신호 증폭부(764), 1차코일부(756), 자기장 센서부(752), 전원부(672), 및 신호 복원부(778)를 구비한다.
신호 변환부(762)는 오디오 신호를 입력받아 1차코일부(756)에서 자기 유도방식을 통해 오디오 신호를 전송할 수 있는 형태로 변환한다.
신호 변환부(762)에서 변환된 신호는 저주파신호 증폭부(764)에 전달되고, 저주파신호 증폭부(764)는 이를 입력받아 저주파 대역의 신호를 증폭하여 1차코일부(756)의 제1코일(756a) 및 제2코일(756b)에 전달한다.
1차코일부(756)에 전달된 오디오 신호는 자기 유도방식을 통해 의복(700)의 2차코일부(714)에 전달되고, 이렇게 전달된 신호는 의복(700)쪽에서의 별다른 회로 구성없이 오디오 출력장치(130)를 통해 출력된다. 즉, 1차코일부(756)의 제1코일(756a)에 전달된 오디오 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(714)의 제1코 일(712b)에 전달되고, 1차코일부(756)의 제2코일(756b)에 전달된 오디오 신호는 자기 유도방식을 통해 2차코일부(714)의 제2코일(712a)에 전달된다.
여기서, 제1코일(756a)과 제2코일(756b)은 특허청구범위에 기재된 제1오디오신호 전송코일과 제2오디오신호 전송코일에 각각 대응된다.
자기장 센서부(752)는 자기 유도방식을 통해 의복(700)의 제3코일(712c)로부터 전달되는 마이크 신호를 감지하고, 감지한 마이크 신호를 신호 복원부(778)에 전달한다. 자기장 센서부(752)로는 제3코일(712c)로부터 전달되는 제어신호를 감지하기 위한 1축 자기장 센서 또는 자기유도를 할 수 있는 코일을 사용할 수 있다.
신호 복원부(778)는 자기장 센서부(752)에서 감지한 마이크 신호를 밴드패스 필터 등을 이용하여 검출하고 복원한다.
도 14는 본 발명의 의복형 컴퓨팅 시스템에 적용 가능한 자기장 인터페이스 장치의 일예를 나타낸 도면이다.
한편, 앞서 언급한 설명 및 도면들에서는 도 14의 왼쪽 그림과 같이, 휴대 단말에 형성된 1차코일부 및 2차코일부가, 휴대 단말에 내장되어 구현되는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명의 직물기반 자기장 인터페이스 의복와 자기장 통신을 수행할 수 있도록, 도 14의 오른쪽 그림과 같이 휴대 단말의 커넥터(예컨대, USB 커넥터, TTA 24핀 커넥터 등)에 접속되는 동글(dongle) 타입의 자기장 인터페이스 장치로 구현할 수 있다. 이때 자기장 인터페이스 상에 구현되는 코일의 형태 및 기능은 전술한 설명 및 도면들을 통해 당업자라면 용이하게 유추할 수 사항이다. 따 라서 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 자기장 인터페이스 의복은 자기장을 이용하여 휴대 단말과 통신을 수행하기 때문에, 직접적인 커넥터 연결이나 RF를 이용한 무선 통신모듈(양 단에 전원구비)의 사용없이도 구현이 가능하다. 또한, 본 발명의 의복형 컴퓨팅 시스템은 의복 내의 어떤 부위에도 적용될 수 있으며, 의복과 휴대 단말이 근접 자기장 통신을 수행하기 때문에 통신의 보안성이 뛰어나다.
본 발명의 일부 단계들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, CD-RW, 자기 테이프, 플로피디스크, HDD, 광 디스크, 광자기 저장장치 등이 있을 수 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 도 1의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하기 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 3의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 도 5의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 도 7의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
도 9은 본 발명의 제5실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 도 9의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의 복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 의복형 컴퓨팅 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 도 11의 의복형 컴퓨팅 시스템에서의 직물기반 자기장 인터페이스 의복 및 휴대 단말의 구성을 상세하게 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 비접촉식 자기장 통신을 통해 전송된 오디오 신호의 주파수 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 의복형 컴퓨팅 시스템에 적용 가능한 자기장 인터페이스 장치의 일예를 나타낸 도면이다.

Claims (19)

  1. 휴대 단말과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 자기장 인터페이스 의복에 관한 것으로서,
    코일부가 형성된 휴대 단말이 수납되며, 상기 휴대 단말의 코일부와 대면하는 위치에서 상기 휴대 단말의 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부가 형성된 수납부를 포함하고,
    상기 수납부에 형성된 코일부는 상기 자기장 인터페이스 의복에 형성된 전도성사를 통해 외부의 오디오 출력장치와 전기적으로 연결되되,
    상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 휴대 단말의 코일부로부터 자기유도 방식을 통해 L채널 오디오 신호를 수신하는 제1오디오신호 수신코일; 및 상기 휴대 단말의 코일부로부터 자기유도 방식을 통해 R채널 오디오 신호를 수신하는 제2오디오신호 수신코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1오디오신호 수신코일과 상기 제2오디오신호 수신코일은 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1오디오신호 수신코일의 권선방향과 상기 제2오디오신호 수신코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 제1오디오신호 수신코일 및 제2오디오신호 수신코일과 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 제어신호 전송코일을 더 구비하고,
    상기 제어신호 전송코일은, 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 자기유도 방식을 통해 상기 휴대 단말의 자기장 센서부에 전송하되, 상기 휴대 단말의 자기장 센서부는 상기 휴대 단말의 코일부와는 별도로 상기 휴대 단말에 설치되는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  5. 청구항 4에 있어서,
    사용자로부터의 제어명령에 따라 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 제어신호 전송코일에 전달하는 신호 생성부;
    상기 제어신호 전송코일을 통해 교류전력을 입력받고, 입력받은 교류전력을 직류전력으로 변환하여 저장하는 AC/DC변환부; 및
    상기 신호 생성부 및 상기 AC/DC변환부가 시분할(Time division) 방식으로 동작하도록 상기 신호 생성부 및 상기 AC/DC변환부의 동작을 제어하는 시각 동기부를 더 구비하는 것으로 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 제1오디오신호 수신코일 및 제2오디오신호 수신코일과 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 마이크신호 전송코일을 더 구비하고,
    상기 마이크신호 전송코일은, 마이크를 통해 입력되는 마이크 신호를 자기유도 방식을 통해 상기 휴대 단말의 자기장 센서부로 전송하는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  7. 휴대 단말과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 자기장 인터페이스 의복에 관한 것으로서,
    1축 자기장 센서 또는 자기유도 가능한 코일로 구성된 자기장 센서부를 갖춘 휴대 단말이 수납되며, 상기 휴대 단말의 자기장 센서부와 대면하는 위치에서 상기 휴대 단말의 자기장 센서부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부가 형성된 수납부; 및
    상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부;를 포함하고,
    상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 자기 유도방식을 통해 상기 휴대 단말의 자기장 센서부에 전달하는 제어신호 전송코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 수납부에 형성된 코일부는, 상기 제어신호 전송코일과 서로 다른 권선방향을 갖도록 상기 수납부에 형성되어 있는 전력전달신호 수신코일을 더 구비하고, 상기 전력전달신호 수신코일은 상기 휴대 단말의 코일부로부터 전력전달 신호를 수신하되, 상기 휴대 단말의 코일부는 상기 휴대 단말의 자기장 센서부와는 별도로 상기 휴대 단말에 설치되는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어신호 전송코일의 권선방향과 상기 전력전달신호 수신코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 하는 자기장 인터페이스 의복.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 전도성사를 통해 외부의 오디오 출력장치와 전기적으로 연결된 제 1코일부 및 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부에 전기적으로 연결된 제 2코일부를 갖춘 자기장 인터페이스 의복에 수납되는 휴대 단말에 관한 것으로서,
    상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 1코일부와 대면하는 위치에서 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 1코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부; 및
    자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 2코일부로부터 전송되어 오는 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 수신하는 자기장 센서부;를 포함하고,
    상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 1코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부는, 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 1코일부로 자기유도 방식을 통해 L채널 오디오 신호를 전송하는 제1오디오신호 전송코일; 및 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 1코일부로 자기유도 방식을 통해 R채널 오디오 신호를 전송하는 제2오디오신호 전송코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1오디오신호 전송코일과 상기 제2오디오신호 전송코일은 서로 다른 권선 방향을 갖도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1오디오신호 전송코일의 권선방향과 상기 제2오디오신호 전송코일의 권선방향은 상호 직교하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
  15. 삭제
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 자기장 인터페이스 의복의 제 1코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부는, 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 제 2코일부에게로 자기유도 방식을 통해 전력전달 신호를 전송하는 전력전달신호 전송코일을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
  17. 전도성사를 통해 외부의 오디오 출력장치와 전기적으로 연결된 코일부 및 마이크 신호를 전달받는 코일을 갖춘 자기장 인터페이스 의복에 수납되는 휴대 단말에 관한 것으로서,
    상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 코일부와 대면하는 위치에서 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부; 및
    자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 코일로부터 전송되는 상기 마이크 신호를 수신하는 자기장 센서부;를 포함하고,
    상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 코일부와 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 코일부는, 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 코일부로 자기유도 방식을 통해 L채널 오디오 신호를 전송하는 제1오디오신호 전송코일; 및 상기 자기장 인터페이스 의복의 상기 코일부로 자기유도 방식을 통해 R채널 오디오 신호를 전송하는 제2오디오신호 전송코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말
  18. 삭제
  19. 자기장 인터페이스 의복에 수납되어 상기 자기장 인터페이스 의복과 비접촉식 자기장 통신을 수행하는 휴대 단말에 관한 것으로서,
    상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부와 대면하는 위치에서 자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로 전력전달 신호를 전송하는 전력전달신호 전송코일; 및
    자기유도 방식을 통해 상기 자기장 인터페이스 의복의 코일부로부터 전송되는 상기 휴대 단말의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 수신하는 자기장 센서부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말.
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