KR101351575B1

KR101351575B1 - 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101351575B1
Application number: KR1020120054238A
Authority: KR
Inventors: 최재붕; 양상모; 조대근; 이정민; 설상훈; 오경식
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2014-01-22
Also published as: KR20130130426A; US20130315406A1

Abstract

외부 장치에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터를 발생시키고, 미리 설정된 주파수를 갖는 아날로그 신호를 발생된 데이터에 기초하여 변조하고, 변조된 신호를 이어폰 플러그의 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력하되, 데이터 신호 출력 단자는 외부 장치의 이어폰 포트와의 접속 연결 시 외부 장치의 이어폰 포트의 마이크 단자와 접속된다.

Description

이어폰 포트를 이용한 신호 처리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DATA PROCESSING USING EARPHONE PORT}

본 발명은 이어폰 포트를 이용하여 신호 처리를 하는 스마트 기기 및 주변 기기를 포함하는 신호 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

무선통신 기술이 계속적으로 발전하고 반도체 제조기술이 향상됨에 따라 휴대 단말기는 보다 경량화, 밀집화, 다기능화되고 있다. 실제로 휴대 단말기는 일상생활에서 필수 불가결한 통신기기의 하나가 되었다.

이러한 대부분의 휴대 단말기는 안전하고 편리한 동작을 위하여 외부의 이어폰 마이크 장치(Earphone-Microphone Set)와 접속될 수 있는 이어폰 포트를 구비하고 있다. 이러한 이어폰 포트는 표준화된 크기와 형태를 가지는 소켓(socket)이다.

한편, 최근에는 무선 인터넷 기술의 발달과 더불어 휴대 단말기 자체에서 다양한 애플리케이션의 구동이 가능한 스마트 폰과 같은 스마트 휴대 단말기가 각광받고 있다.

이러한 스마트 휴대 단말기는 고급 사용자 인터페이스를 구비하고 있으며, 유에스비(USB) 및 블루투스(Bluetooth) 등의 유무선 데이터 통신 방식을 통해 주변 기기들과 데이터 처리를 수행해왔다.

그런데, 종래의 스마트 휴대 단말기의 경우 주변 기기들과의 데이터 처리 시 주변 기기에 따른 통신 인터페이스 포트 등이 구비되어 있어야 하고, 주변 기기는 배터리 등의 자체 전원이 필요하며 스마트 휴대 단말기와의 데이터 처리를 위한 복잡한 통신 프로토콜을 사용해야 한다는 단점이 있었다.

따라서, 다양한 종류의 스마트 휴대 단말기 및 주변 기기들에 대해 표준화된 이어폰 포트를 이용하여 간편하게 데이터 처리를 수행할 수 있으며 주변 기기에 전원을 공급할 수 있는 시스템 및 방법이 필요하다.

한편, 본 발명의 기술과 관련하여, 대한민국등록특허 제0819270호(발명의 명칭: 휴대단말기에 전원을 공급하기 위한 이어마이크로폰 장치 및 그 휴대단말기)에는 이어폰 마이크 장치가 이어폰 및 마이크와 연결되는 통상의 제1 플러그 이외에 외부 전원과 연결될 수 있는 제2 플러그를 추가로 구비하여 서로 다른 휴대 단말기들 간에 전원을 병렬로 연결하는 구성이 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 이어폰 포트를 이용하여 외부 장치와의 신호 처리를 수행할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이어폰 포트를 이용하여 주변 기기와의 신호 처리를 수행하는 스마트 기기는, 스피커 단자 및 마이크 단자를 포함하고, 접속된 상기 주변 기기의 이어폰 플러그로부터 신호를 입력 받는 이어폰 포트; 상기 주변 기기의 이어폰 플러그와 상기 이어폰 포트 간의 접속을 인식하는 접속 인식부; 기설치된 신호 처리 애플리케이션에 대한 실행 명령을 입력 모듈을 통해 입력 받고, 상기 실행 명령에 따른 신호 처리 애플리케이션을 실행시키는 애플리케이션 구동부; 및 실행된 상기 신호 처리 애플리케이션의 동작에 의해 상기 마이크 단자를 통해 상기 주변 기기로부터 입력된 데이터 신호에 대한 기설정된 신호 분석 처리를 수행하고, 상기 신호 분석 처리의 결과를 출력 모듈을 통해 출력하는 데이터 처리부를 포함한다.

그리고, 본 발명의 다른 측면에 따른 스마트 기기의 이어폰 포트를 이용한 주변 기기와의 신호 처리 방법은, 스피커 단자 및 마이크 단자를 포함하는 상기 이어폰 포트와 상기 주변 기기의 이어폰 플러그 간의 접속을 인식하는 단계; 상기 마이크 단자를 통해 상기 주변 기기의 데이터 신호를 수신하는 단계; 기설치된 신호 처리 애플리케이션의 동작에 따라 상기 수신된 상기 주변 기기의 데이터 신호에 대해 기설정된 신호 분석 처리를 수행하는 단계; 및 상기 신호 처리 분석의 결과를 출력 모듈을 통해 출력하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 이어폰 플러그를 통해 외부 장치의 이어폰 포트와 접속하는 데이터 처리 장치는, 데이터 신호 출력 단자를 포함하는 이어폰 플러그; 상기 이어폰 플러그를 통해 접속된 외부 장치에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터를 발생시키는 데이터 발생 처리부; 미리 설정된 주파수를 갖는 아날로그 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 아날로그 신호를 상기 데이터 발생 처리부로부터 발생된 데이터에 기초하여 변조하는 신호 변조부; 및 상기 신호 변조부를 통해 변조된 신호를 상기 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력하는 신호 출력부를 포함하되, 상기 이어폰 플러그와 상기 외부 장치의 이어폰 포트 간의 접속 연결 시, 상기 데이터 신호 출력 단자는 상기 이어폰 포트의 마이크 단자와 접속된다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 이어폰 플러그를 통해 외부 장치의 이어폰 포트와 접속하는 데이터 처리 장치가 데이터를 처리하는 방법은, 상기 외부 장치에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터를 발생시키는 단계; 미리 설정된 주파수를 갖는 아날로그 신호를 상기 데이터에 기초하여 변조하는 단계; 및 상기 변조된 신호를 상기 이어폰 플러그의 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력하는 단계를 포함하되, 상기 이어폰 플러그와 상기 외부 장치의 이어폰 포트 간의 접속 연결 시 상기 데이터 신호 출력 단자는 상기 이어폰 포트의 마이크 단자와 접속된다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 스마트 기기의 이어폰 포트를 이용하여 주변 기기와의 데이터 신호 송/수신 및 주변 기기로의 전압 공급이 가능한 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면 스마트 기기의 기존의 이어폰 포트의 기능 추가 또는 형태 변형 없이도 신호의 송/수신이 가능한 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 스마트 기기와 이어폰 플러그를 통해 연결된 주변 기기는 별도의 전원을 구비하지 않더라도, 스마트 기기가 이어폰 포트의 스피커 단자 또는 마이크 단자를 통해 공급하는 전압을 이어폰 플러그를 통해 수신하여 전원으로 사용할 수 있어 효과적이다.

그리고, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 스마트 기기가 이어폰 포트를 통해 연결되는 다양한 주변 기기에 대해 각각의 기설정된 신호 분석 처리를 수행하는 신호 처리 애플리케이션을 실행함으로써, 신속하고 편리하게 주변 기기와의 신호 처리를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 다른 장치(예를 들어, 스마트 기기)와 이어폰 플러그를 통해 연결되는 데이터 처리 장치(예를 들어, 스마트 기기의 주변 기기)가 발생된 데이터를 기설정된 주파수로 변조하여 이어폰 플러그를 통해 다른 장치로 전송함으로써, 장치 간에 편리하게 신호의 송/수신을 수행할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기의 이어폰 포트 및 주변 기기의 이어폰 플러그의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기의 데이터 처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기의 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기의 이어폰 포트 및 주변 기기의 이어폰 플러그의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 시스템(10)은 이어폰 포트(110)를 구비한 스마트 기기(100) 및 이어폰 플러그(210)를 구비한 외부 기기(200)를 포함하여 구성된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기(100)는 오디오 신호를 출력하거나 입력받을 수 있으며, 다양한 애플리케이션이 설치되고 실행될 수 있는 장치로서, 예를 들어 스마트폰일 수 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 기기(200)는 스마트 기기(100)와 연결되어 다양한 프로그램을 실행할 수 있도록 데이터 통신을 수행하는 데이터 처리 장치로서, 예를 들어 스마트 폰의 주변 기기(프린터, 키보드, 조이스틱, 센서 장치)일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 다른 장치와 이어폰 플러그를 통해 연결되어 데이터 통신을 수행하는 외부 기기(200)를 주변 기기(200)라고 지칭하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(즉, 이어폰 잭)(110)와 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210)가 접속된다. 이처럼, 접속된 이어폰 포트(110) 및 이어폰 플러그(210) 간에 통신된 신호를 스마트 기기(100) 및 주변 기기(200)에서 각각 처리한다.

구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기(100)는 이어폰 포트(110), 접속 인식부(120), 애플리케이션 구동부(130), 애플리케이션 관리부(140), 전원 제공부(150) 및 데이터 처리부(160)를 포함하여 구성된다. 이때, 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 스피커 단자(111), 제 2 스피커 단자(112), 마이크 단자(113), 그라운드 단자(114) 및 컨버터(115)를 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기(200)는 이어폰 플러그(210), 전원부(220), 데이터 발생 처리부(230) 및 데이터 처리부(240)를 포함하여 구성된다. 이때, 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원 단자(211), 데이터 신호 출력 단자(212) 및 그라운드 단자(213)를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기(100) 및 주변 기기(200) 간의 신호 처리 방식에 대해서 설명하기에 앞서, 먼저 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(110)와 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210)가 접속된 상태에 대해서 설명하도록 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(110)와 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210)의 접속 연결 시, 이어폰 포트(110)의 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112) 중 적어도 하나는 각각 이어폰 플러그(210)의 전원 단자(211)에 접속된다. 참고로, 도 2에서는 제 1 스피커 단자(111)가 전원 단자(211)와 접속된 것을 나타내었으나, 제 2 스피커 단자(112)가 전원 단자(211)와 접속하는 것도 가능하다. 즉, 이어폰 포트(110)의 두 스피커 단자(111, 112) 중 어느 하나의 단자만 사용되는 것(즉, 하기에서 설명할 전원 공급용으로 스피커 단자가 사용될 경우)이 가능하다. 참고로, 도 2에서는 도시하지 않았으나, 이어폰 플러그(210)는 스마트 기기(100)와 주변 기기(200) 간에 데이터 통신 동기화를 위한 클럭 신호를 수신하는 클럭 단자(미도시)를 더 포함할 수도 있으며, 이때 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112)와 전원 단자(211) 및 클럭 단자(미도시) 간의 각 접속 관계는 교차 변경되어도 상관없다.

그리고, 이어폰 포트(110)의 마이크 단자(113)는 이어폰 플러그(210)의 데이터 신호 출력 단자(212)와 접속되고, 이어폰 포트(110) 및 이어폰 플러그(210)의 각 그라운드 단자(114. 214)는 서로 접속된다.

이처럼, 이어폰 포트(110) 및 이어폰 플러그(210)가 접속되면 하기와 같이 스마트 기기(100)와 주변 기기(200) 간에 이어폰 포트를 이용한 신호 송/수신 및 데이터 신호 처리를 수행할 수 있다.

한편, 이어폰 포트(110)의 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112)는 스마트 기기(100)가 오디오 신호를 출력할 시에 양측(즉, 좌/우측)에 각각 오디오 신호를 출력하는 단자이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 전원 제공부(150)가 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112) 중 어느 하나의 단자를 통해 주변 기기(200) 측으로 전압 신호를 출력한다.

마이크 단자(113)는 스마트 기기(100)가 오디오 신호를 입력받는 단자이다. 본 발명의 일 실시예에서는 마이크 단자(113)를 통해 주변 기기(200)로부터의 데이터 신호가 입력되어 데이터 처리부(160)로 전달된다.

이상에서 설명한 이어폰 포트(110)의 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112)와 마이크 단자(113)는 각각 컨버터(115)와 연결될 수 있으며, 컨버터(115)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 컨버팅하여 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112)를 통해 출력하고, 마이크 단자(113)를 통해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 컨버팅한다.

그라운드 단자(114)는 주변 기기(200)의 그라운드 단자(213)로 그라운드 전압을 출력한다.

한편, 이어폰 플러그(210)는 스마트 기기(100)와의 오디오 신호(예를 들어, 동영상 음원 및 MP3 등) 입/출력 시에 일반적으로 사용되는 이어폰 플러그와 동일 또는 유사한 구조를 갖는다.

이때, 이어폰 플러그(210)의 전원 단자(211)는 이어폰 포트(110)의 제1 스피커 단자(111)로부터 출력되는 전압을 입력받아 하기 설명할 주변 기기(200)의 전원부(220)로 전달한다.

데이터 신호 출력 단자(212)는 주변 기기(200)에서 발생된 데이터 신호를 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(110)로 출력한다.

또한, 그라운드 단자(213)는 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(110)의 그라운드 단자(114)로부터 그라운드 전압을 입력받아 전원부(220)로 전달한다.

참고로, 도 2에서는 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210)는 이어폰 포트(110)의 스피커 단자(111, 112)로부터 출력되는 동기화 신호를 입력받는 클럭 단자(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.

다시 도 1로 돌아가서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기(100)의 구성 및 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 접속 인식부(120)는 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210)가 이어폰 포트(110)와 접속 결합할 시에 발생되는 접속 신호에 기초하여 주변 기기(200)의 접속을 인식한다.

이때, 접속 인식부(120)는 이어폰 포트(110)와 이어폰 플러그(210)의 접속 결합시에 물리적 접속 결과에 따라 자체적으로 발생되는 접속 신호를 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 접속 인식부(120)는 스마트 기기(100)가 이어폰 포트(110)를 통해 사용하는 일반적인 오디오 신호 입력 및 출력 기능(예를 들어, 이어폰을 사용하여 음원 등을 재생하는 기능) 외에 기설정된 주변 기기(200)가 이어폰 포트(110)를 통해 스마트 기기(100)에 접속할 시에 마이크 단자(113)를 통해 주변 기기(200)로부터 전송된 접속 신호를 수신하는 것도 가능하다. 이때, 접속 인식부(120)는 접속된 주변 기기(200)를 인식한 결과로서 주변 기기(200)의 정보를 애플리케이션 구동부(130)로 전달할 수 있다.

애플리케이션 구동부(130)는 기설치된 신호 처리 애플리케이션에 대한 실행 명령을 입력 모듈(미도시)을 통해 입력 받고, 실행 명령에 따른 신호 처리 애플리케이션을 실행시킨다. 참고로, (미도시)은 스마트 기기(100)에 기본적으로 포함되는 구성으로서, 스마트 기기(100)의 사용자가 입력 수단(예를 들어, 키보드, 키 패드, 마우스, 터치 스크린 등)을 물리적으로 조작하여 발생되는 입력 데이터를 입력받는다. 예를 들어, 스마트 기기(100)의 터치 스크린 상에 디스플레이되어 있는 다수의 애플리케이션 중 주변 기기(200)에 따른 신호 처리 애플리케이션을 사용자가 선택(즉, 터치)할 경우, 애플리케이션 구동부(130)는 입력 모듈(미도시)을 통해 수신되는 애플리케이션 선택 정보(즉, 실행 명령)에 따른 신호 처리 애플리케이션을 선택하여 실행시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 애플리케이션 구동부(130)는 이어폰 포트(110)를 통해 인식된 주변 기기(200)에 대응하는 신호 처리 애플리케이션을 자동 실행시키는 것도 가능하다.

구체적으로, 애플리케이션 구동부(130)의 제어에 따라 실행되는 신호 처리 애플리케이션은 이어폰 포트(110)를 통해 기설정된 크기의 전압을 지속적으로 출력하는 알고리즘을 포함한다. 또한, 상기 신호 처리 애플리케이션은 이어폰 포트(110)를 통해 입력되는 주변 기기(200)로부터 발생된 데이터 신호에 대해 기설정된 신호 분석 처리를 수행하여 그 결과 값을 출력하도록 하는 알고리즘을 포함한다.

애플리케이션 구동부(130)는 접속 인식부(120)를 통해 인식된 주변 기기(200)에 따른 신호 처리 애플리케이션을 애플리케이션 관리부(140)로부터 추출하여 실행시킬 수 있다.

이때, 애플리케이션 구동부(130)는 인식된 주변 기기(200)의 접속 신호에 기초하여 상기 애플리케이션 관리부(140)를 통해 저장되어 있던 신호 처리 애플리케이션 중 상기 주변 기기(200)에 대응하는 신호 처리 애플리케이션을 확인하여 실행시킨다.

애플리케이션 관리부(140)는 사전에 등록된 내지는 설정된 다양한 종류의 주변 기기의 종류 별로 대응된 다수의 신호 처리 애플리케이션을 매칭하여 저장 관리한다.

전원 제공부(150)는 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112)와 마이크 단자(113) 중 적어도 하나를 통해 기설정된 크기의 전압을 출력한다. 이때, 전원 제공부(150)를 통해 출력되는 전압은 주변 기기(200)의 전원으로 사용된다.

구체적으로, 전원 제공부(150)는 신호 처리 애플리케이션의 실행 시 이어폰 포트(110)의 제 1 스피커 단자(111) 또는 제 2 스피커 단자(112)를 통해 기설정된 크기의 전압 신호를 출력한다.

이때, 전원 제공부(150)는 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112) 중 어느 하나를 통해 지속적으로 하이 레벨 신호를 출력한다. 또한, 전원 제공부(150)는 제 1 및 제 2 스피커 단자(111, 112) 중 어느 하나를 통해 기설정된 주파수의 전압 신호를 지속적으로 출력하는 것도 가능하다. 이처럼, 이어폰 포트(110)의 스피커 단자(111 또는 112)를 통해 기설정된 크기의 신호가 지속적으로 출력됨에 따라, 이어폰 플러그(210)의 전원 단자(211)에 기설정된 크기의 전압이 입력된다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에서 제공되는 전압의 기설정된 크기는 스마트 기기(100)가 음원 파일을 재생할 시에 출력되는 전압 신호의 크기와 동일한 것일 수 있다. 즉, 스마트 기기(100)가 별도의 전원을 발생시키거나 이어폰 포트(110) 상에 별도의 전원 공급용 단자를 추가할 필요 없이, 스마트 기기(100)가 음원 신호 출력 시에 사용했던 전압을 이어폰 포트(110)의 스피커 단자를 통해 지속적으로 출력함으로써 접속된 주변 기기(200)에 전원으로서 제공할 수 있어 편리하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 제공부(150)는 접속 인식부(120)를 통해 이어폰 포트(110)와 주변 기기(200)의 이어폰 플러그(210) 간 접속의 발생이 확인되면, 두 스피커 단자(111, 112) 및 마이크 단자(113) 중 어느 하나를 통해 기설정된 크기의 기본 전압을 지속적으로 출력한다. 이때, 기본 전압은 이어폰 포트(110)의 두 스피커 단자(111, 112) 및 마이크 단자(113)의 일반적인 사용을 위해 기본적으로 출력되는 전압의 크기와 동일하게 설정될 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 전원 제공부(150)가 신호 처리 애플리케이션의 실행 시 이어폰 포트(110)의 스피커 단자 중 제 1 스피커 단자(111)를 통해서 기설정된 크기의 전압 신호(즉, 하이 레벨 신호)를 지속적으로 출력하는 동안, 제 2 스피커 단자(112)를 통해서는 주변 기기(200)와의 동기화를 위한 동기화 신호를 출력하는 것도 가능하다.

데이터 처리부(160)는 신호 처리 애플리케이션의 동작에 따라 이어폰 포트(110)의 마이크 단자(113)를 통해 주변 기기(200)로부터 입력된 데이터 신호에 대해 기설정된 신호 분석 처리를 수행하고, 신호 분석 처리의 결과를 기설정된 출력 모듈을 통해 출력한다. 참고로, 출력 모듈(미도시)은 상기 신호 분석 처리의 결과를 스마트 기기(100) 상에서 출력할 수 있도록 가공하여 스마트 기기(100)의 화면 또는 스피커 등의 출력 수단(미도시)을 통해 출력할 수 있다.

이때, 이어폰 포트(110)를 통해 수신된 주변 기기(200)의 데이터 신호는 주변 기기(200)에서 기설정된 변조 방식으로 변조된 데이터 신호일 수 있으며, 데이터 처리부(160)는 상기 변조 방식에 대응되는 복조 방식으로 상기 데이터 신호를 복조하여 신호 분석 처리를 수행할 수 있다.

다음으로, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기(200)의 구성 및 동작에 대해서 설명하도록 한다.

참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 스마트 기기(100)의 이어폰 포트(110)에 이어폰 플러그를 통해 접속 연결되는 기기를 주변 기기(200)라고 명칭 하였으나, 실제적으로 주변 기기(200)는 자체적으로 데이터를 발생시키고 신호 처리를 수행할 수 있는 데이터 처리 장치이다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의상 주변 기기(200)를 데이터 처리 장치(200)라 지칭하기로 한다.

먼저, 전원부(220)는 이어폰 플러그(210)의 전원 단자(211) 및 데이터 신호 출력 단자(212) 중 어느 하나로부터 전달된 기설정된 크기의 전압(즉, 스마트 기기 측으로부터 수신된 전압)과 그라운드 단자(213)로부터 전달된 그라운드 전압을 이용하여 데이터 처리 장치(200)의 각 구성에 전원을 제공한다.

이때, 전원부(220)는 전원 단자(221)를 통해 입력된 전압이 특정 주파수를 갖는 신호인 경우, 입력된 전압을 직류 전압으로 정류하여 출력하는 정류기(221)를 포함할 수 있다.

데이터 발생 처리부(230)는 외부 장치(즉, 스마트 기기 등)에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터를 발생시키고, 발생된 데이터를 데이터 처리부(230)로 전달한다.

예를 들어, 데이터 발생 처리부(230)로부터 발생되는 데이터는, 데이터 처리 장치(200)에 구비된 하나 이상의 센서들로부터 센싱된 센싱 값일 수 있으며, 데이터 발생 처리부(230)는 상기 센싱 값들을 수신하여 데이터 처리부(230)로 전달할 수 있다. 참고로, 데이터 발생 처리부(230)는 센서를 통한 데이터 발생 이외에도 다양한 방식으로 데이터를 발생 및 획득할 수 있다.

데이터 처리부(240)는 수신되는 데이터들을 주파수 형태의 데이터 신호로 변환하여, 이어폰 플러그(210)의 데이터 신호 출력 단자(212)를 통해 외부 장치(즉, 스마트 기기)로 전송한다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리부(240)는 도 3에 도시한 바와 같은 구성을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기의 데이터 처리부의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 데이터 처리부(240)는 신호 생성부(241), 신호 변조부(242), 및 신호 출력부(243)를 포함하여 구성된다.

신호 생성부(241)는 기설정된 주파수를 갖는 아날로그 신호를 생성하여 신호 변조부(242)로 제공한다.

신호 변조부(242)는 데이터 발생 처리부(230)를 통해 수신되는 데이터에 기초하여 상기 아날로그 신호를 변조한다. 그리고, 신호 변조부(242)는 변조된 신호(이하, ‘데이터 신호’라고 함)를 신호 출력부(243)로 전달한다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 변조부(242)는 기설정된 아날로그 신호 변조 방식을 통해 상기 데이터에 따른 아날로그 신호 변조한다. 참고로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 변조부(242)는 데이터 발생 처리부(230)로부터 디지털 데이터를 직접 수신하여 기설정된 디지털 변조 방식(예를 들어, 진폭 편이 변조(ASK, Amplitude Shift Keying modulation) 및 주파수 편이 변조(FSK, Frequency Shift Keying modulation) 등)을 적용하여 디지털 데이터 신호를 아날로그 신호로 변조할 수 있다.

신호 출력부(243)는 신호 변조부(242)를 통해 변조된 데이터 신호를 이어폰 플러그(210)의 데이터 신호 출력 단자(212)를 통해 다른 외부 장치(즉, 스마트 기기) 측으로 출력한다.

참고로, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 데이터 처리부(240)는 이어폰 플러그(210)의 클럭 단자(212)로부터 전달된 동기화 신호에 따라 데이터 신호의 처리 및 전송을 수행할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기(100)를 통해 주변 기기(200)와의 신호 처리 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 방법에서는, 먼저 스마트 기기의 이어폰 포트를 통해 주변 기기의 접속을 인식한다(S410).

이때, 스마트 기기의 이어폰 포트에 주변 기기의 이어폰 플러그가 접속되면, 스마트 기기 자체적으로 이어폰 포트와 이어폰 플러그 간의 물리적 접속에 따른 접속 신호가 발생되거나, 이어폰 플러그의 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력된 접속 신호를 이어폰 포트의 마이크 단자를 통해 입력받게 된다. 이와 같은 접속 신호에 기초하여 주변 기기의 접속을 인식할 수 있다.

참고로, 스마트 기기의 이어폰 포트는 스피커 단자 및 마이크 단자를 포함하고, 주변 기기의 이어폰 플러그는 전원을 공급받는 전원 단자 및 발생된 데이터 신호를 출력하는 데이터 신호 출력 단자를 포함한다.

그런 후, 접속한 주변 기기(즉, 인식된 주변 기기)에 대응하는 신호 처리 애플리케이션을 실행한다(S420).

참고로, 스마트 기기에는 사전에 다양한 주변 기기의 종류 별로 해당하는 신호 처리 애플리케이션이 설치되어 있으며, 상기 인식한 주변 기기에 따른 신호 처리 애플리케이션을 추출하여 실행하게 된다.

이때, 스마트 기기에 탑재되어 있는 다수의 애플리케이션 중 스마트 기기의 사용자가 선택한 애플리케이션의 정보를 입력 모듈을 통해 입력 받거나, 주변 기기로부터 입력된 접속 신호에 따른 애플리케이션의 종류를 확인할 수 있다.

신호 처리 애플리케이션의 실행 시, 기설정된 알고리즘에 따라 스마트 기기의 이어폰 포트(스피커 단자 또는 마이크 단자)를 통해 주변 기기에 전원을 공급하되, 주변 기기로부터 발생된 데이터 신호를 스마트 기기의 이어폰 포트를 통해 입력 받아(S430), 상기 신호 처리 애플리케이션의 동작에 따라 상기 데이터 신호에 대한 기설정된 신호 분석 처리를 수행한다(S440).

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 애플리케이션은 스마트 기기의 이어폰 포트의 스피커 단자를 통해 기설정된 크기의 전압을 지속적으로 출력하도록 하는 알고리즘을 포함한다. 예를 들어 신호 처리 애플리케이션의 실행에 따라 이어폰 포트의 스피커 단자에 하이 레벨 신호가 지속적으로 출력된다. 이때, 스피커 단자를 통해 하이 레벨 신호가 지속적으로 출력되면 스마트 기기가 일반적으로 음원 파일을 재생할 시에 출력되던 전압이 지속적으로 출력됨에 따라 주변 기기의 전원으로 제공될 수 있다.

또한, 신호 처리 애플리케이션은 상기 이어폰 포트의 스피커 단자 중 어느 하나(즉, 좌측 또는 우측 스피커 단자)를 통해서는 상기에서 설명한 전원용 전압을 출력하고 다른 스피커 단자를 통해서는 주변 기기와의 동기화 신호를 출력하는 알고리즘을 더 포함할 수 있다.

또한, 신호 처리 애플리케이션은 스마트 기기의 이어폰 포트의 마이크 단자를 통해 입력되는 주변 기기의 데이터 신호를 기설정된 신호 처리 방식에 따라 신호 분석 처리하는 알고리즘을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법에서 신호 처리 애플리케이션의 실행 시 스피커 단자를 통해 전압 신호를 지속적으로 설명하는 것을 설명하였다. 그런데, 상기 단계 (S420)에서 신호 처리 애플리케이션을 실행하기에 앞서, 스피커 단자 또는 마이크 단자 중 어느 하나를 통해 기본 전압을 출력하여, 주변 기기의 전원으로 공급하는 것도 가능하다. 즉, 스마트 기기와 주변 기기 간의 이어폰 포트 및 이어폰 플러그의 접속 인식 시, 스마트 기기에서 스피커 단자 및 마이크 단자의 일반적인 사용시 출력하는 기본적인 전압과 동일한 전압을 지속적으로 출력하여 주변 기기에 전원을 공급할 수 있다.

그런 후, 상기 신호 분석 처리의 결과를 스마트 기기의 기설정된 출력 모듈을 통해 출력한다(S450).

이때, 출력 모듈은 상기 신호 분석 처리의 결과를 스마트 기기 상에서 출력할 수 있도록 가공하여 스마트 기기의 화면 또는 스피커 등의 출력 수단을 통해 출력할 수 있다.

이처럼, 스마트 기기의 이어폰 포트를 이용하여 주변 기기와의 신호 처리를 수행함으로써, 스마트 기기와 연결되는 주변 기기가 별도의 전원을 구비하지 않더라도 이어폰 플러그를 통해 간편하게 스마트 기기가 제공하는 전원을 공급받을 수 있다. 뿐만 아니라, 스마트 기기는 별도의 장치 구성의 변형 없이도 기존에 구성되어 있는 이어폰 포트를 이용하여 주변 기기에 대한 전원 공급 및 데이터 신호 처리를 수행할 수 있다. 또한, 스마트 기기가 이어폰 포트를 이용하여 주변 기기가 전송하는 데이터 신호를 수신하여 처리하되, 다양한 주변 기기의 종류에 따른 기설정된 신호 분석 처리를 수행하는 신호 처리 애플리케이션을 실행함으로써, 신속하고 편리하게 주변 기기와의 신호 처리를 수행할 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 장치(즉, 주변 기기)가 다른 외부 장치(즉, 스마트 기기)의 이어폰 포트와 이어폰 플러그를 통해 접속하여 데이터를 처리하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 기기의 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 외부 다른 장치에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터의 발생 처리를 수행한다(S510).

예를 들어, 발생 처리되는 데이터는 주변 기기(이하, ‘데이터 처리 장치’라고 함)에 구비된 하나 이상의 센서를 통해 센싱된 센싱 값일 수 있으며, 센서를 통한 데이터 발생 이외에도 다양한 방식으로 데이터를 발생 및 획득할 수 있다.

그런 다음, 발생된 데이터를 기설정된 주파수 형태의 데이터 신호로 변환한다(S520).

이때, 기설정된 주파수 형태의 아날로그 신호에 상기 데이터를 적용하여 데이터 신호로 변환하되, 데이터 신호는 기설정된 변조 방식으로 변조되어 생성될 수 있다.

그런 후, 변환된 데이터 신호를 이어폰 플러그의 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력한다(S530).

이처럼 출력된 데이터 신호는 다른 외부 장치(즉, 스마트 기기)의 이어폰 포트의 마이크 단자로 입력된다.

이처럼, 다른 외부 장치와 이어폰 플러그를 통해 연결되는 데이터 처리 장치가 데이터를 기설정된 주파수 형태로 변조하여 이어폰 플러그를 통해 다른 장치로 전송함으로써, 장치 간에 편리하게 신호 처리를 수행할 수 있다는 효과가 있다.

한편, 도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 장치가 이어폰 플러그를 통해 다른 외부 장치로 데이터를 전송하는 신호 처리 방법을 설명하였으나, 상기 단계 (S510) 이전에 데이터 처리 장치의 이어폰 플러그와 다른 장치의 이어폰 포트가 접속 연결되면, 이어폰 플러그의 전원 단자 또는 데이터 신호 출력 단자를 통해 상기 다른 외부 장치로부터 공급되는 전원을 입력 받아 전원으로 사용할 수 있다.

이에 따라, 다른 외부 장치와 연결되는 데이터 처리 장치가 별도의 전원을 구비하지 않더라도 이어폰 플러그를 통해 간편하게 다른 장치가 제공하는 전원을 공급받을 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 스마트 기기
110: 이어폰 포트
120: 접속 인식부
130: 애플리케이션 구동부
140: 애플리케이션 관리부
150: 전원 제공부
160: 데이터 처리부
200: 주변 기기
210: 이어폰 플러그
220: 전원부
230: 데이터 발생 처리부
240: 데이터 처리부

Claims

이어폰 포트를 이용하여 주변 기기와의 신호 처리를 수행하는 스마트 기기에 있어서,
스피커 단자 및 마이크 단자를 포함하고, 접속된 상기 주변 기기의 이어폰 플러그로부터 신호를 입력받는 이어폰 포트;
상기 주변 기기의 이어폰 플러그와 상기 이어폰 포트 간의 접속을 인식하는 접속 인식부;
기설치된 신호 처리 애플리케이션에 대한 실행 명령을 입력 모듈을 통해 입력받고, 상기 실행 명령에 따른 신호 처리 애플리케이션을 실행시키는 애플리케이션 구동부; 및
실행된 상기 신호 처리 애플리케이션의 동작에 의해 상기 마이크 단자를 통해 상기 주변 기기로부터 입력된 데이터 신호에 대한 기설정된 신호 분석 처리를 수행하고, 상기 신호 분석 처리의 결과를 출력 모듈을 통해 출력하는 데이터 처리부를 포함하는 스마트 기기.
제 1 항에 있어서,
상기 신호 처리 애플리케이션의 동작에 의해 상기 스피커 단자 또는 상기 마이크 단자를 통해 기설정된 크기의 전압을 출력하는 전원 제공부를 더 포함하는 스마트 기기.
제 2 항에 있어서,
상기 전원 제공부는,
상기 전압의 출력 시 상기 스피커 단자를 통해 지속적인 하이 레벨 신호 또는 기설정된 주파수의 신호를 출력하는, 스마트 기기.
제 3 항에 있어서,
상기 기설정된 크기는,
기설정된 음원 처리를 통한 음원 신호의 재생 시 상기 스피커 단자를 통해 출력되는 기설정된 전압의 크기와 동일한 것인, 스마트 기기.
제 1 항에 있어서,
상기 접속 인식부를 통해 상기 접속의 발생이 확인되면, 상기 스피커 단자 또는 상기 마이크 단자를 통해 기설정된 크기의 기본 전압을 출력하는 전원 제공부를 더 포함하는, 스마트 기기.
제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
상기 주변 기기가 기설정된 변조 방식으로 변조한 데이터 신호를 수신하여, 상기 변조 방식에 대응하는 복조 방식에 따라 상기 데이터 신호를 복조하여 상기 신호 분석 처리를 수행하는, 스마트 기기.
스마트 기기가 이어폰 포트를 이용하여 주변 기기와 신호 처리를 하는 방법에 있어서,
스피커 단자 및 마이크 단자를 포함하는 상기 이어폰 포트와 상기 주변 기기의 이어폰 플러그 간의 접속을 인식하는 단계;
상기 마이크 단자를 통해 상기 주변 기기의 데이터 신호를 수신하는 단계;
기설치된 신호 처리 애플리케이션의 동작에 따라 상기 수신된 상기 주변 기기의 데이터 신호에 대해 기설정된 신호 분석 처리를 수행하는 단계; 및
상기 신호 처리 분석의 결과를 출력 모듈을 통해 출력하는 단계를 포함하는, 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 주변 기기의 데이터 신호를 수신하는 단계 이전에,
상기 신호 처리 애플리케이션의 동작에 따라 상기 스피커 단자를 통해 지속적인 하이 레벨 신호 또는 기설정된 주파수의 신호를 출력하여 상기 주변 기기에 기설정된 크기의 전압을 공급하는 단계를 더 포함하는, 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 기설정된 크기는,
기설정된 음원 처리를 통한 음원 신호의 재생 시 상기 스피커 단자를 통해 출력되는 기설정된 전압의 크기와 동일한 것인, 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 주변 기기의 데이터 신호를 수신하는 단계 이전에,
상기 접속의 인식을 확인하면, 상기 스피커 단자 또는 상기 마이크 단자를 통해 기설정된 크기의 기본 전압 출력하는 단계를 더 포함하는, 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법.
제 7 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주변 기기의 데이터 신호를 수신하는 단계 이전에,
상기 신호 처리 애플리케이션에 대한 실행 명령을 입력 모듈을 통해 입력받는 단계; 및
상기 실행 명령에 따른 신호 처리 애플리케이션을 실행시키는 단계를 더 포함하는, 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법.
제 7 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기설정된 신호 분석 처리를 수행하는 단계는,
상기 주변 기기가 기설정된 변조 방식으로 변조한 상기 데이터 신호를 상기 변조 방식에 대응하는 복조 방식에 따라 복조한 후 상기 신호 분석 처리를 수행하는, 이어폰 포트를 이용한 신호 처리 방법.
이어폰 플러그를 통해 외부 장치의 이어폰 포트와 접속하는 데이터 처리 장치에 있어서,
데이터 신호 출력 단자를 포함하는 이어폰 플러그;
상기 이어폰 플러그를 통해 접속된 외부 장치에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터를 발생시키는 데이터 발생 처리부;
미리 설정된 주파수를 갖는 아날로그 신호를 생성하는 신호 생성부;
상기 아날로그 신호를 상기 데이터 발생 처리부로부터 발생된 데이터에 기초하여 변조하는 신호 변조부; 및
상기 신호 변조부를 통해 변조된 신호를 상기 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력하는 신호 출력부를 포함하되,
상기 이어폰 플러그와 상기 외부 장치의 이어폰 포트 간의 접속 연결 시, 상기 데이터 신호 출력 단자는 상기 이어폰 포트의 마이크 단자와 접속되는 것인, 데이터 처리 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 외부 장치로부터 공급된 전압을 입력받아 구동 전원으로 사용하는 전원부를 더 포함하는, 데이터 처리 장치.
제 14항에 있어서,
상기 이어폰 플러그는 상기 이어폰 포트의 스피커 단자와 접속하여 상기 외부 장치로부터 공급된 전압을 수신하는 전원 단자를 더 포함하는, 데이터 처리 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 전원부는,
상기 전원 단자로부터 기설정된 주파수를 갖는 전압 신호를 입력받아 직류 전압으로 정류하는 정류기를 포함하는, 데이터 처리 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 데이터 신호 출력 단자는,
상기 이어폰 포트의 마이크 단자로부터 지속적으로 출력되는 기설정된 크기의 전압을 수신하여 상기 전원부로 출력하는 것인, 데이터 처리 장치.
이어폰 플러그를 통해 외부 장치의 이어폰 포트와 접속하는 데이터 처리 장치가 데이터를 처리하는 방법에 있어서,
상기 외부 장치에 설치된 신호 처리 애플리케이션을 동작시키는 데이터를 발생시키는 단계;
미리 설정된 주파수를 갖는 아날로그 신호를 상기 데이터에 기초하여 변조하는 단계; 및
상기 변조된 신호를 상기 이어폰 플러그의 데이터 신호 출력 단자를 통해 출력하는 단계를 포함하되,
상기 이어폰 플러그와 상기 외부 장치의 이어폰 포트 간의 접속 연결 시, 상기 데이터 신호 출력 단자는 상기 이어폰 포트의 마이크 단자와 접속되는 것인, 데이터 처리 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 데이터를 발생시키는 단계 이전에,
상기 이어폰 포트의 스피커 단자와 접속된 상기 이어폰 플러그의 전원 단자를 통해 상기 외부 장치로부터 공급된 전압을 입력받아 구동 전원으로 사용하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 구동 전원으로 사용하는 단계는,
상기 공급된 전압이 기설정된 주파수를 갖는 전압 신호인 경우 직류신호로 정류하여 상기 구동 전원으로 사용하는, 데이터 처리 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 데이터를 발생시키는 단계 이전에,
상기 이어폰 포트의 마이크 단자와 접속된 상기 데이터 신호 출력 단자를 통해 상기 외부 장치로부터 공급된 전압을 입력받아 구동 전원으로 사용하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.