KR101254453B1

KR101254453B1 - 외부장치와 전자기기 간에 이어잭을 이용하는 데이터 통신 기능을 제공하는 데이터 송수신 중개 장치

Info

Publication number: KR101254453B1
Application number: KR1020120010247A
Authority: KR
Inventors: 윤영은
Original assignee: 윤영은
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2013-04-12

Abstract

외부장치와 전자기기 간에 이어잭을 이용한 데이터 통신 기능을 제공하는 데이터송수신중개장치가 개시된다. 데이터송수신중개장치는, 상기 전자기기에 구비된 이어마이크포트와 연결되는 이어마이크연결부, 상기 외부장치와 디지털 데이터를 수수(授受)하는 외부장치연결부, 상기 전자기기에 구비된 이어마이크포트와 일대일 연결된 이어마이크연결부의 단자배열을 감지하고 마이크단자와 접지단자를 재배열하여 전기적으로 연결하는 단자배열변환부; 및 상기 외부장치가 출력하는 상기 디지털 데이터가 상기 외부장치 연결부와 상기 단자배열변환부를 통해 입력되면 상기 디지털 데이터를 상기 전자기기의 오디오 코덱이 인식 가능한 레벨의 신호로 변환하여 상기 이어마이크연결부로 출력하는 신호변환부를 구비한다

Description

외부장치와 전자기기 간에 이어잭을 이용하는 데이터 통신 기능을 제공하는 데이터 송수신 중개 장치 {Data Trasmitting/Receving Intermediating Apparatus for providing data communication throuh ear jack between electrical devices}

본 발명은 데이터 송수신 중계 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종의 전자기기 간에 이어잭을 이용하여 데이터 통신 기능을 제공하는 데이터 송수신 중개 장치에 관한 것이다.

최근의 스마트폰과 같은 개인휴대형 전자기기 및 대부분의 음향을 입출력하는 기능을 구비한 전자기기들은 이어잭포트를 구비하고 있다. 이어잭은 본체에서 출력하는 음악을 듣거나 통화를 위한 용도로 사용되는 것이 일반적인데, 최근에는 이어잭을 통한 데이터 통신 방식이 고안되어 이어잭의 용도가 단순한 음향의 입출력을 넘어 데이터 통신을 위한 수단으로도 사용되고 있다.

나아가, 본 발명의 발명자에 의해 발명된 한국 특허 출원제2011-65846호에서는 스마트폰과 같은 전자기기와 혈당계와 같은 외부장치간에 이어잭을 이용한 데이터 통신이 가능하도록 중개하는 중개장치가 고안되어 있다.

4극 이어 마이크는 도 4-(a)에 도시된 바와 같이, 좌측음향출력단자(L), 우측음향출력단자(R), 마이크 단자(M), 접지 단자(G) 의 4개의 단자로 구성되어 있다. 두 개의 스피커는 각각 음향출력단자(L/R)와 접지 단자(G)에 연결되고, 마이크는 마이크 단자(M)와 접지 단자(G)에 연결된다. 도 4-(b)는 이를 전기적인 개념으로 도시한 것이다. 이어잭을 이용하는 외부장치의 마이크 또는 스피커와 같은 구성요소는 신호단자(L/R/M)와 접지 단자(G) 에 연결되어 제 기능을 하게 된다.

그런데, 4극 이어잭의 단자배열은 모든 제품에 동일하지 않다. 이어마이크 포트의 첫번째 단자와 두번째 단자인 좌측음향출력단자(L) 와 우측음향출력단자(R)의 배열이 다른가 하면, 도 5에서와 같이 이어마이크 포트의 세번재 단자와 네번째 단자인 마이크단자(M) 와 접지단자(G)의 배열이 다른 것도 있다. 한국 특허등록번호 제1006935660000 에서는 이어마이크 포트의 첫번째 단자와 두번째 단자인 좌측음향출력단자(L)와 우측음향출력단자(R)를 다르게 배열할 수 있도록 전자기기(50)에서 단자의 배열을 변경하여 제공하도록 고안한바 있다.

한편, 좌측음향출력단자(L)과 우측음향출력단자(R)가 다르게 배열되어 발생되는 문제와 달리, 접지 단자(G)의 배열이 다른 것은 스피커와 마이크와 같은 외부장치의 구성요소가 정상 동작을 하지 못하는 원인이 된다. 도 5-(a)와 같이 이어마이크 포트의 단자가 'L/R/M/G' 로 배열된 전자기기에 단자가 'L/R/G/M'로 배열된 이어잭이나 외부장치가 연결되면 본연의 기능을 할 수 없게 된다. 때문에 외부장치 제조사는 전자장치의 이어마이크 포트의 단자 배열과 일대일 대응하는 외부장치를 제조하는데 많은 불편과 비용을 지불하고 있으며, 소비자 역시 자신의 전자기기의 이어마이크 포트의 단자 배열과 일대일 대응하는 외부장치를 선택하는데 많은 불편을 겪고 있다.

전자기기와 외부장치 간의 단자배열이 다르더라도 외부장치가 정상기능을 수행할 수 있다면 외부장치제조사는 전자기기마다 이어마이크 포트 단자의 배열에 맞는 외부장치를 별도 출시하지 않아도 되고 사용자는 자신의 전자기기의 이어마이크 포트 단자 배열에 맞는 단자 배열을 갖는 외부장치를 선택하는데 겪는 불편함을 해소할 수 있을 것이다.

이동통신 단말기의 이어잭 장치 (AN APPARATUS FOR AN EARJACK OF A MOBILE COMMUNICATION TERMINAL) - 등록번호 1006935660000 (20070305)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전자기기의 이어마이크 포트로 연결되는 외부기기에서 전자기기의 마이크단자(M)와 그라운드단자(G)의 배열을 자동으로 감지하여 재배열함으로써 마이크단자(M)와 그라운드단자(G)의 배열이 다른 다양한 전자자기기에서 사용가능한 데이터 송수신 중개 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 데이터를 입출력하는 외부장치(100)와, 이어마이크 포트(58)를 구비한 전자기기(50)간의 데이터 송수신 중개 장치(200)에 있어서, 전자기기(50)에 구비된 이어마이크 포트(58)와 연결되는 이어마이크 연결부(230); 외부장치(100)에 대해 상기 디지털 데이터를 수수(수受)하는 외부장치 연결부(250); 이어마이크 연결부(230)의 마이크단자(M)와 접지단자(G)의 배열을 감지하여 재배열하는 단자배열 변환부(210); 외부장치 연결부(250)와의 연결 신호가 병렬(Parallel)데이터 이면 직렬(Serial)데이터로 상호 변환하여 주는 직병렬변환부(240); 외부장치(100)가 출력하는 디지털 데이터가 외부장치 연결부(250)를 통해 입력되면, 디지털 데이터를 전자기기(50)의 오디오 코덱이 인식 가능한 레벨의 신호로 변환하여 이어마이크 연결부(230)로 출력하는 신호변환부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치(200)를 제안한다.

상기 단자배열 변환부(210)는, 전자기기(50)의 이어마이크 포트(58)와 연결된 이어마이크 연결부(210)와 연결되어, 이어마이크 포트(58)의 마이크단자(M) 와 접지단자(G)의 배열을 감지하고 재배열하여 신호변환부(220)에서 사용할 수 있도록 일정한 단자 배열로 신호를 출력할 수 있다.

상기 신호변환부(220)는, 전자기기(50)로부터 단자배열 변환부(210)를 통해 입력되는 데이터 통신을 위한 신호를 상기 외부장치(100)가 인식 가능한 디지털 신호로 변환하여 외부장치 연결부(250)로 출력할 수 있다.

상기 직병렬변환부(240)는, 신호변환부(220)와 외부장치 연결부(250)에 연결되어, 외부장치(100)로부터 병렬(Parallel)데이터를 송수신하는 경우, 외부장치 연결부(250)를 통해 입력되는 병렬(Parallel) 형태의 디지털 데이터를 직렬(Serial)형태의 디지털 데이터로 변환하여 신호변환부(220)로 출력하고, 전자기기(50)로부터 이어마이크 연결부(230)를 통해 입력되는 직렬(Serial)형태의 데이터를 병렬(Parallel)형태의 디지털 데이터로 변환하여 외부장치 연결부(250)로 출력할 수 있다. 또한, 대부분의 외부장치(100)의 제어부(110)는 직병렬 변환부(240)에 해당하는 장치를 내장하고 있어 직렬(Serial)데이터를 송수신하는 경우가 많은데, 이러한 경우 데이터 송수신 중계장치(200)는 별도의 직병렬변환부(240)를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

상기 외부장치연결부(250)는, 데이터 송수신 중계장치(200)가 외부장치(100)와 하나의 케이스로 포장되지 않고 별도 제작되는 경우, 외부장치(100)와 연결을 할 수 있도록 제공된다. 하지만 하나의 케이스로 포장되거나, 하나의 케이스에 외부장치(100)의 기능과 데이터 송수신 중계장치(200)가 제공된다면 별도의 외부장치 연결부(250)를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 따르면, 상기와 같은 구성의 데이터 송수신 중개장치가 하나의 케이싱 내에 일체로 구비되어 있는 외부장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 센서를 이용한 측정장치와 같은 외부장치에서 출력되는 디지털 데이터의 전압 레벨을 전기기기의 오디오 코덱이 인식 가능한 전압 레벨로 변환하여 전자기기의 이어 마이크 포트로 제공하고 또한 그 반대의 기능을 제공하므로, 전자기기와 외부장치 간의 데이터 통신이 용이하게 이루어질 수 있고, 전자장치의 4극 이어마이크 단자의 마이크 단자(M)와 접지 단자(G)의 배열이 다르더라도 전자기기와 외부장치의 데이터 통신을 용이하게 할 수 있다..

도 1은 본 발명이 적용되는 전자기기의 일 예로서 스마트폰을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이종의 기기 간에 데이터 통신을 위한 데이터 송수신 중개 장치를 외부장치와 함께 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터 송수신 중개 장치가 일체로 형성된 외부장치의 외관을 도시한 도면이다.
제 4 도는 4극 이어 잭 포트를 이용하는 이어폰에 대한 일반적인 개념을 도시한 도면이다.
제 5 도는 전자기기의 단자의 배열을 도시한 도면이다.
제 6 도와 제 7 도와 제 8 도 및 제 9 도는 각각 본 발명에 의한 4극 이어 마이크의 접지단자(G)를 재배열하기 위한 본 발명의 실시 예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 대한 실시 예의 설명에서는, 데이터 통신을 필요로 하는 외부장치의 일 예로서 혈당계나 혈압계와 같은 센서를 이용하여 소정의 측정 대상에 대한 측정치를 제공하는 측정장치를 예시하며, 이와 같은 측정장치가 출력하는 디지털 데이터를 수수(授受)하기 위한 대상이 되는 전자기기로서 스마트폰을 예시한다. 그러나 본 발명은 이와 같은 측정장치와 스마트폰에 국한되지 않고, 전자기기가 이어 마이크 포트를 구비하는 것이기만 하면 어느 것이든 적용 가능하다.

도 1은 일반적인 스마트폰을 개략적으로 도시한 정면도이다.

도시된 바와 같이, 스마트폰(50)은 전면에 스마트폰(50)의 동작을 제어하기 위한 입력키(52)와 스마트폰(50)의 동작 상태 정보를 표시하기 위한 화면(54)이 구비되어 있다. 이때 화면(54)은 통상적으로 입력 인터페이스를 구비한 터치패널로 구성된다.

스마트폰(50)은 전원 충전 및 PC와 연결하기 위한 인터페이스(56)가 구비되어 인터넷 망(10)을 통해 외부 통신 기기 또는 웹에 접속할 수 있다. 또한 스마트폰(50)에는 오디오 신호의 입출력을 위한 이어마이크포트(58)가 구비되어, 이를 통해 음성 통화, 음악 감상, 음성 녹음 등을 위한 오디오 신호의 입출력을 수행한다.

도시된 바와 같이, 이어마이크포트(58)는 오디오 신호의 입출력을 위한 복수의 단자를 구비한다. 즉, 이어마이크포트(58)는 오디오 신호를 입력받는 마이크 단자(M), 오디오신호를 출력하는 스피커 단자(L,R), 및 접지 단자(G)를 포함하여 구성된다. 이 단자의 순서는 모든 스마트폰을 포함한 전자기기에 일정하지 않고 다소의 차이가 있다. 일례로 'L/R/M/G' 또는 'L/R/G/M'과 같은 형식으로 배열되어 'M'과 'G'의 위치가 바뀌어 있거나 'L'과 'R'의 위치가 바뀌어 있는 경우이다. 아래에서 자세히 다루도록 하겠다.

스마트폰(50) 내에는, 이어마이크포트(58)를 통해 입력되는 오디오 신호를 디지털 포맷으로, 출력되는 오디오 신호를 아날로그 포맷으로 변환하는 오디오 코덱(CODEC)이 구비되어 있다. 즉, 스마트폰(50)에서 MP3와 같은 디지털 음악 파일을 아날로그 음성으로 듣게 해주는 장치가 코덱으로서, 코덱은 제어 기기에서 PCM(Pulse Code Modulation) 데이터를 받아 아날로그 신호로 변환하는 기능을 갖는다. 이를 통해, 코덱은 PCM 데이터를 아날로그 시리얼 신호처럼 생성하는 방법을 이용하여 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter)에서 생성해 내는 시리얼 신호 모양의 파형을 만들어 낼 수 있다. 또한, 오디오 코덱은 설정된 기준 레벨 전압에 따라 입출력되는 오디오 신호를 인식한다.

본 발명에서는 이어마이크포트(58)를 센서를 이용한 측정장치와 데이터 통신을 위한 통신 연결 포트로 이용한다.

도 2는 본 발명에 따른 이종의 기기 간에 데이터 통신을 위한 데이터송수신중개장치(200)를 외부장치인 측정장치(100)와 함께 도시한 도면이다.

도면에서, 측정장치(100)는 센서를 이용하여 정보를 수집하는 장치로서, 제어부(110), 센서부(120), 및 입출력부(130)를 구비한다.

제어부(110)는 측정장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 센서부(120)는 제어부(110)의 제어에 따라 센서를 통해 감지되는 정보를 수집하며, 예컨대 혈당계의 경우 혈당량을 측정하고 혈압계의 경우 혈압을 측정한다. 입출력부(130)는 센서부(120)를 통해 센서 데이터를 수집하기 위한 명령을 제어부(110)에 입력하기 위한 키, 및 센서부(120)에서 수집된 센서 데이터를 표시하기 위한 화면이 구비된다. 입출력부(130)가 측정장치(100)에 구비되는 것은 선택사항으로서, 입출력부(130)가 구비되지 않아도 하기에서 설명하고 있는 내용을 통해 스마트폰(50)로부터 센서 데이터 수집명령을 입력받아 센서 데이터를 수집하거나, 수집된 센서 데이터를 스마트폰(50)로 전송하여 스마트폰(50)를 통해 확인할 수 있도록 할 수 있을 것이다.

본 발명의 데이터송수신중개장치(200)는 단자배열변환부(210), 신호변환부(220), 직병렬변환부(240), 이어마이크연결부(230), 및 외부장치연결부(250)를 포함하여 구성된다.

이어마이크연결부(230)는 스마트폰(50)에 구비된 이어마이크포트(58)의 오디오 신호 입출력 단자에 대응하여 접속 연결된다. 이를 위해, 이어마이크연결부(230)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 스마트폰(50)에 구비된 이어마이크포트(58)의 오디오 신호 입출력 단자의 순서대로 각각 대응되는 단자로 구성된다.

단자배열변환부(210)는 이어마이크연결부(230)에 연결되어 전자기기의 이어마이크포트(58)의 신호 배열이 'L/R/M/G' 또는 'L/R/G/M' 이라도 항상 동일한 전기적인 배열을 갖도록 하여 신호변환부(220)로 연결된다. 단자배열변환부(210)은 단자신호비교부(212)와 단자신호제어부(211)로 구성될 수 있다.

단자신호제어부(211)은 입력된 단자의 배열을 재배열하여 신호변환부(220)에 항상 일정하게 배열된 단자의 연결을 제공하는 역할을 한다. 단자신호제어부(211)는, 코일이 감겨 있는 릴레이를 이용한 전자 부품, 반도체로 구성된 릴레이 형태의 전자 부품, 또는, 단자의 재배열을 할 수 있는 전자부품, 또는 기계적으로 단자의 재배열을 할 수 있는 장치를 이용하여 구성한다.

단자신호비교부(212)는 이어마이크연결부(230)의 입력 단자의 마이크단자(M)과 접지단자(G)로 예상되는 3번째 단자와 4번째 단자의 신호를 비교하여 비교 결과를 출력하는 역할을 한다. 마이크 단자(M)는 마이크를 구동하기 위한 BIAS 전압이 인가되어 있으므로 접지단자(G)와 전기적으로 구분이 가능하다. 또한, 단자신호비교부(212)는 실제 연결이 되어 있지 않은 경우 항상 논리적으로 '0' 또는 '1' 과 같은 결과값을 출력하도록 구성할 수 있어, 연결이 되어 있지 않은 경우 단자신호의 비교 결과가 일정하게 유지되지 않고 변경되는 현상을 회피할 수 있도록 하는 구현하여 단자신호제어부(211)가 오동작하는 것을 예방할 수 있도록 구성한다.

외부장치연결부(250)는 측정장치(100)와 연결되어, 측정장치(100)로부터 출력되는 디지털 데이터인 센서 데이터를 입력 받고, 또한 스마트폰(50)로부터 입력되는 데이터를 측정장치(100)로 출력함으로써, 측정장치(100)와 디지털 데이터를 수수(授受)하는 기능을 한다. 데이터송수신중개장치(200)와 측정장치(100)가 하나의 제품으로 구성될 경우 외부장치연결부(250)는 제외될 수 있다.

신호변환부(220)는, 센서장치(100)가 출력하는 센서 데이터가 외부장치연결(250)를 통해 입력되면 센서 데이터를 전자기기(50)의 오디오 코덱이 인식 가능한 레벨의 신호로 변환하여 단자배열변환부(210)와 이어마이크연결부(230)를 통해 스마트폰(50)으로 출력하는 기능을 한다. 또한, 신호변환부(220)는 스마트폰(50)으로부터 이어마이크연결부(230)와 단자배열변화부(210)를 통해 신호가 입력되면 입력되는 상기 신호를 측정장치(100)가 인식 가능한 디지털 신호로 변환하여 외부장치연결부(250)로 출력하는 기능을 한다. 이때, 신호변환부(220)는 측정장치(200)가 측정한 센서 데이터가 외부장치연결부(250)를 거쳐 입력되면, 측정 데이터를 스마트폰(50)에 구비된 오디오 코덱이 인식 가능한 레벨의 신호로 변환하여 단자배열 변환부(210)를 통하여 이어마이크연결부(230)로 출력한다.

한편, 신호변환부(220)에서 출력되는 신호는 마이크 단자(M)를 통해 스마트폰(50)의 오디오 코덱으로 입력되고, 스마트폰(50)로부터 출력되는 데이터는 스피커 단자(L 또는 R)를 통해 신호변환부(220)로 입력되도록 구성된다.

직병렬변환부(240)는 외부장치연결부(250)를 통해 측정장치(100)로부터 입력되는 디지털 포맷의 센서 데이터를 직렬로 변환하여 신호변환부(220)로 출력한다. 즉, 통상적인 외부의 측정장치(100)는 데이터가 다수 비트의 병렬(parallel) 데이터로 구성되는데, 이를 아날로그 신호로 전송하기 위해서는 직렬(serial) 데이터로 변환하는 것이 바람직하다. 따라서 직병렬변환부(240)는 신호변환부(220)가 아날로그 신호로 바꿀 데이터에 대해 사전에 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 기능을 한다. 반대로, 직병렬변환부(240)는 스마트폰(50)로부터 이어마이크연결부(230)와 단자배열변환부(210)를 통해 입력되어 신호변환부(220)로부터 출력되는 데이터를 병렬로 변환하여 외부장치연결부(250)로 출력한다. 이러한 직병렬변환부(240)는 반드시 채용되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 또는 상황에 따라 생략될 수도 있다. 일반적으로 외부장치(100)의 제어부(110)에 사용되는 MICOM 은 직병렬 변환부를 구비하고 있으므로 MICOM 내부의 직병렬 변환부를 이용하면 별도의 직병렬변환부(240)을 생략할 수도 있다.

통상적으로, 외부장치(100)에서 전송하여 직병렬변환부(240)로를 거쳐 신호변환부(220)에 입력되는 센서 데이터는 스마트폰(50)의 오디오 코덱이 인식할 수 없는 레벨의 전압을 갖는다. 따라서 신호변환부(220)는 입력되는 센서 데이터의 전압 레벨을, 오디오 코덱이 인식 가능한 레벨로 변환하여 출력한다. 여기서, 오디오 코덱이 인식 가능한 전압 레벨은 단말기마다 다를 수 있는데, 이어마이크 잭을 통해 입력되는 신호의 레벨은 O volt 내지 5 volt 사이에서 코덱이 인식 가능하므로, 신호변환부(220)는 직병렬변환부(240)로부터의 디지털 신호를 O volt(Low) 와 1.8~5 volw(High) 의 전압 레벨의 신호로 변환시켜 준다. 또한, 통상적으로 오디오 신호는 기준 레벨을 정하고 그 레벨에서 작은 아날로그 레벨로 움직이는 특성이 있다. 예컨대 오디오 신호의 출력은 기본 레벨이 0V 이거나 1V 일 수 있고 신호의 크기는 볼륨에 따라 수십 mV 에서 몇 Volt 까지 움직이는 특성이 있다. 따라서, 스마트폰(50)의 오디오 코덱으로부터 출력되어 신호변환부(220)에 입력되는 데이터는, 직병렬변환부(240)에서 인식할 수 없는 레벨의 전압을 갖게 되고, 신호변환부(220)는 입력되는 데이터의 전압 레벨을 직병렬변환부(240)가 인식 가능한 전압 레벨로 변환하여 출력한다.

이와 같이, 센서를 이용한 측정장치에서 출력되는 센서 데이터의 전압 레벨을 스마트폰(50)의 오디오 코덱이 인식 가능한 낮은 전압 레벨로 변환하여 이어마이크연결부(230)를 통해 스마트폰(50)의 이어마이크포트(58)를 통해 오디오 코덱으로 출력하고, 스마트폰(50)의 이어마이크포트(58)에 접속된 이어마이크연결부(230)를 통해 입력되는 데이터를 직병렬변환부(240)에서 인식 가능한 높은 전압 레벨로 변환하여 직병렬변환부(240)로 출력함으로써, 데이터송수신중개장치(200)를 통해 외부 센서장치(100)와 스마트폰(50) 간에 데이터 송수신 중개가 가능하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 측정장치(100)가 측정 결과 생성한 측정값과 같은 디지털 데이터를 스마트폰(50)으로 입력 가능하다. 따라서 예컨대 스마트폰(50)에 혈당량 측정치를 외부의 서버에 인터넷을 통해 전송하는 서비스를 제공하는 어플리케이션을 설치하면, 측정장치(100)가 측정한 혈당량을 의료 기관의 서버에 전송함으로써 환자가 혈당량 측정치를 의료 기관에 주기적으로 알려주는 서비스를 이용할 수 있다. 이와 반대로, 만약 스마트폰(50)을 이용하여 측정장치(100)에 소정의 명령어를 전달하여 측정장치(100)의 동작을 제어하고자 하거나, 또는 측정장치(100)에 설치되어 있는 구동 프로그램을 새로운 버전의 프로그램으로 재 설치하고자 하는 경우, 스마트폰(50)을 이용하여 측정장치(100)로 필요한 데이터를 이어마이크포트(58)를 통해 입력할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서 데이터송수신중개장치(200)는 신호변환부(220)와 이어마이크연결부(230)와 단자배열변환부(240) 만으로 구성될 수 있다. 이때 직병렬변환부(240)는 측정장치(100)의 내부에 선택적으로 구비될 수도 있다. 이 경우, 신호변환부(220)와 단자배열변환부(240)를 반도체 칩화하여 하나의 모듈로 구성할 수 있다.

한편, 본 발명의 데이터송수신중개장치(200)는 외부 측정장치(100)와 하나의 케이싱 내에 구비되어, 측정장치(100)와 일체로 형성되도록 구성될 수 있다. 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 중개 장치가 일체로 형성된 센서를 이용한 측정장치의 외관을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 측정장치(100)는 이어마이크연결부(230)가 외부에 돌출 형성되고, 이어마이크연결부(230)를 보호하기 위한 보호캡(170)이 구비되어 있다. 또한, 측정장치(100)의 휴대가 용이하도록, 측정장치(100)에 휴대고리(150)가 연결되어 있다. 휴대고리(150)와 보호캡(170)은 도면과 같이 구비되거나, 구비되지 않아도 무방할 것이다.

한편, 이어마이크연결부(230)는 숫놈으로 구성될 수도 있고, 암놈으로 구성되어 스마트폰(50)과 별도의 케이블을 통해 연결될 수도 있을 것이며, 이와 같은 변형은 당업자에게 자명한 범위 내의 변형일 것이다.

도 6, 도 7, 도 8 및 도 9 는 단자배열변환부(210)의 실시예이다. 도 6, 도 7, 도 8 에서는 단자신호연결제어부(211)를 채용하여 물리적 또는 전기적으로 서로 다른 배열을 갖도록 고안하였으며, 도 9 에서는 물리적 또는 전기적인 배열을 갖지 않더라도 마이크단자(M)와 접지단자(G)의 배열에 영향을 받지 않고 원하는 음성 입출력이나 데이터 통신을 수행할 수 있도록 고안하였다.

도 6 에서 단자배열변환부(210)는 이어마이크연결부(230)의 3번과 4번 단자의 신호를 단자신호비교부(212)를 이용하여 비교하고 비교신호의 출력이 단자신호 제어부(211)를 제어하도록 구성하였다. 도 6-(a)는 3번 단자가 마이크 단자(M)와 연결되고, 4번 단자가 접지단자(G)와 연결된 경우인데, 단자신호비교부(212)의 신호출력은 '0'으로 단자신호제어부(211)가 신호 변환을 하지 않는 상태로 유지하여 'L/R/M/G' 의 배열을 유지하도록 하였고, 도 6-(b)에서는 3번 단자가 접지단자(G)와 연결되고, 4번 단자가 마이크단자(M)와 연결된 경우인데, 단자신호비교부(212)의 신호출력은 '1'로 단자 신호의 제어부(211)가 신호변환을 하도록 하여 'L/R/M/G'로 배열되도록 구성하였다.

도 7 에서는 단자신호비교부(212)의 출력은 외부장치의 제어부(110)의 DIO부(111)의 입력으로 들어가 제어부(110)에서 DIO부(111)의 출력으로 단자신호제어부(211)를 제어하도록 구성하였다. 도 7-(a)는 이어마이크연결부(230)의 3번 단자의 신호가 마이크단자(M)와 연결되고, 4번 단자의 신호가 접지단자(G)와 연결된 경우인데, 단자신호비교부(212)위 신호출력은 '0'으로 단자신호제어부(211)가 신호 변환을 하지 않는 상태로 유지하여 'L/R/M/G' 의 배열을 유지하도록 하였고, 도 7-(b)에서는 3번 단자가 접지단자(G)와 연결되고, 4번 단자가 마이크단자(M)와 연결된 경우인데, 단자신호비교부(212)의 신호출력은 '1'로 단자신호제어부(211)가 신호변환을 하도록 하여 'L/R/M/G'의 배열되도록 구성하였다.

도 8 에서는 단자신호비교부(212)를 외부에 사용하지 않고 제어부(110)의 AIO부(112)의 입력이 되도록하여, 제어부(110)가 AIO부(112)의 입력 값을 기준으로 단자의 연결을 감지하여 DIO부(111)의 출력으로 단자신호제어부(211)를 제어하도록 구성하였다. 제어부(110)의 MICOM 은 ADC 나 Analog Comparator , 또는 DAC 와 같은 AIO부(112) 를 가지고 있는 것이 일반적이다.

도 9 에서는 단자신호비교부(212)나 단자신호제어부(211)를 사용하지 않고 전자기기(50)의 이어마이크포트(58)의 배열에 관계없이 정상적인 음성 입출력 및 외부장치와의 데이터 통신을 위한 데이터송수신중개장치(200)을 구성하는 방법을 도시하였다. 이어마이크연결부(230)의 3번 단자와, 4번 단자에 각각 저항을 연결하여, 저항의 반대편에 새로운 오디오접지(New Audio Ground)를 생성하는 오디오접지신호생성부(213)를 제공하도록 구성하였다. 오디오접지는 도 4 에서 도시된 바와 같이 외부장치가 전기적인 동작을 할 수 있는 접지신호부 이다. 3번이나 4번 단자 중 마이크 단자(M)로와 연결된 단자는 오디오접지신호생성부(213)의 저항에 의하여 오디오 접지로 다소의 전류는 흐르지만 BIAS 전압을 유지한다. 마이크 단자(M)와 연결된 단자는 신호생성부(220)의 오디오출력신호생성부(223)의 통신 데이터가 전달되어 이어마이크연결부(230)를 통하여 전자기기로 전달된다. 접지 단자(G)와 연결된 단자는 저항을 연결하더라도 새로운 오디오접지(New Audio Ground)와 전류가 흐르지 않고 전압도 발생하지 않는다. 때문에 신호생성부(220)의 오디오출력신호생성부(223)에서 발생된 통신 데이터는 접지단자(G) 를 통하여 전달되지 않게 된다. 오디오출력신호생성부(223)는 외부장치연결부(250)와 직병렬변환부(240)를 거쳐 전달된 송신 신호를 전자기기(50)의 CODEC에서 인식가능한 신호 레벨로 변환하는 출력신호변환회로를 이용하여 신호의 변환 역할을 하도록 구성된다. 출력신호변환회로는 오디오출력신호변환부(223)에 구비되어 직병렬변환부(240)로부터 수신한 디지털 데이터를 전자기기(50)의 CODEC이 인식할 수 있는 신호로 변형시키는 역할을 담당하는 회로이다. 오디오입력신호변환부(222)는 전자기기(50)의 CODEC의 신호를 입력받아 디지털 변환하여 직병렬변환부(240)로 전송하는 하는 역할을 담당하는 부분이다. 오디오출력신호변환부(223)는 1개이상의 출력신호변환회로를 구비할 수 있는데, 본 실시예에서는 두개의 출력신호변환회로를 구비하여 각각의 출력을 3번 단자와 4번 단자에 각각 독립적으로 출력할 수 있도록 분리하여 회로를 구성한다. 이어마이크연결부(58)의 마이크 단자(M) 과 접지 단자(G)의 배열이 바뀌더라도 상기 기술한 방식에 의하여 동일한 동작을 수행하여, 전자기기(50)의 이어마이크포트(58)의 마이크 단자(M) 과 접지 단자(G) 의 배열 순서가 다르다 하여도 데이터 통신을 원활하게 수행하게 된다.

도 6 과, 도 7 과, 도 8 에서 단자신호비교부(212)와 단자신호연결제어부(211)는 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 또한 단자신호비교부(212)는 이어마이크의 연결이 되어 있지 않은 상태에서 오동작하지 않도록 0 또는 1의 일정한 출력을 주도록 설계할 수 있을 것이다.

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 인터넷 망
50 : 전자기기, 스마트폰
52 : 전자기기의 입력키
54 : 전자기기의 화면
56 : 전원 충전 및 PC 와 연결하기 위한 인터페이스
58 : 이어마이크포트
100 : 외부장치 (측정장치, 센서장치)
110 : 제어부
111 : DIO(Digital Input Output)부
112 : AIO(Analog Input Output)부
120 : 센서부
130 : 입출력부
150 : 휴대고리
170 : 이어마이크연결구 보호 캡
200 : 데이터송수신중개장치
210 : 단자배열변환부
211 : 단자신호연결제어부
212 : 단자신호비교부
213 : 오디오접지신호생성부
220 : 신호변환부
221 : 전원생성부
222 : 오디오입력신호생성부
223 : 오디오출력신호생성부
230 : 이어마이크연결부
240 : 직병렬전환부
250 : 외부장치연결부

Claims

디지털 데이터를 출력하는 외부장치와, 이어마이크포트를 구비한 전자기기간의 데이터 송수신 중개 장치에 있어서,
상기 전자기기에 구비된 상기 이어마이크포트에 연결되는 이어마이크연결부;
상기 이어마이크연결부에 연결되어, 상기 전자기기에 구비된 이어마이크포트의 마이크 단자와 접지 단자를 인식하여 재배열하는 단자배열변환부;
상기 외부장치에 대해 상기 디지털 데이터를 수수(授受)하는 외부장치연결부;
상기 외부장치가 출력하는 상기 디지털 데이터가 상기 외부장치연결부를 통해 입력되면, 상기 디지털 데이터를 상기 전자기기의 오디오 코덱이 인식 가능한 레벨의 신호로 변환하여 상기 단자배열변환부로 출력하는 신호변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1항에 있어서,
상기 신호변환부는,
상기 전자기기로부터 상기 이어마이크연결부를 통해 신호가 입력되면 입력되는 상기 신호를 상기 외부장치가 인식 가능한 디지털 신호로 변환하여 상기 외부장치연결부로 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치
제 2 항에 있어서,
상기 신호변환부와 상기 외부장치연결부 사이에 구비되어,
상기 외부장치로부터 상기 외부장치 연결부를 통해 입력되는 상기 디지털 데이터를 직렬(serial) 디지털 데이터로 변환하여 상기 신호 변환부로 출력하고, 상기 전자기기로부터 상기 이어 마이크 연결부를 통해 입력되는 데이터를 병렬(parallel) 디지털 데이터로 변환하여 상기 외부장치연결부로 출력하는 직병렬 변환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단자배열변환부는,
상기 이어마이크연결부에 연결되어 상기 전자기기의 이어마이크포트의 마이크단자와 접지단자의 배열을 감지하고, 감지결과를 출력하는 단자신호비교부;
상기 단자신호비교부의 감지결과의 출력에 의하여 상기 이어마이크포트에서 입력된 마이크단자와 접지단자의 연결을 제어하는 단자신호연결제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단자배열변환부는,
상기 이어마이크연결부에 연결되어 상기 전자기기의 이어마이크포트의 마이크단자와 접지단자의 배열을 감지하고, 감지결과를 출력하는 단자신호비교부;
상기 단자신호비교부의 감지결과 출력은 상기 외부장치에 구비된 제어부의 DIO부에 입력되고, 상기 제어부의 판단에 의하여 상기 DIO부를 통하여 상기 이어마이크포트에서 입력된 마이크단자와 접지단자의 연결을 제어하는 단자신호연결제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단자배열변환부는,
상기 이어마이크연결부의 마이크단자와, 접지단자의 신호가 상기 외부장치에 구비된 제어부의 AIO부에 입력되고, 상기 제어부의 판단에 의하여 상기 제어부의 DIO부를 통하여 상기 이어마이크포트에서 입력된 마이크단자와 접지단자의 연결을 제어하는 단자신호연결제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단자배열변환부는,
상기 이어마이크연결부의 3번째 단자와 새로운 오디오접지와 저항으로 연결하고, 상기 이어마이크연결부의 4번째 단자와 상기 오디오접지와 저항으로 연결하는 오디오접지신호생성부; 를 포함하고
상기 신호변환부는,
상기 외부장치에 구비된 제어부로부터 전달된 상기 전자기기로 송신신호를 출력변환하는 이어마이크연결부로 연결된 3번째 단자와 4번째 단자에 독립적으로 연결되는 출력신호변환회로를 포함하는 오디오출력신호변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자기기는 스마트폰인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부장치는 센서를 이용하여 측정한 측정치에 대한 데이터를 출력하는 센서장치인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 중개 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 데이터 송수신 중개장치를 포함하여 하나의 케이싱 내에 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 외부장치.