KR102001366B1 - 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법 - Google Patents

Abstract

복수 기기의 저전력블루투스 연결방법이 개시된다.
마스터기기에 복수의 슬레이브기기를 연결하되, 시간스케쥴테이블에 각종 신호 또는 시간을 할당하는 방법을 활용한다. 즉, 시간스케쥴테이블에는 스캔주기, 윈도우스캐닝시간, 등록주기, 등록신호, 일반주기, 일반신호를 중복되지 않도록 할당한다.
더욱 상세하게 본 발명은 각각의 신호가 할당되는 시작지점이 중첩되지 않도록 할당하는 방법을 통하여 마스터기기에 복수의 슬레이브기기가 연결되도록 할 수 있다.

Description

복수 기기의 저전력블루투스 연결방법{METHOD FOR CONNECTING MULTIPLE SMART BLUETOOTH APPARATUS}

본 기술은 복수의 슬레이브기기를 하나의 마스터기기에 연결할 수 있는 저전력블루투스 연결방법에 대한 것이다.

특히 마스터기기와 슬레이브기기가 연결될 때 등록연결을 수행하는 신호와 일반연결을 수행하는 신호가 중복되어 송수신되지 않도록 하여 복수의 슬레이브기기가 하나의 마스터기기에 연결될 수 있는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법에 관한 것이다.

저전력블루투스(Bluetooth 기기와 기기가 정보를 교환하는 근거리 무선 기술 표준을 뜻한다.

저전력블루투스는 마스터기기와 슬레이브기기가 페어링되어 정보를 교환하는데 하나의 마스터기기는 복수의 슬레이브기기와 연결될 수 있다.

마스터기기와 슬레이브기기가 연결되는 과정을 살펴보면, 스캔단계, 연결요청단계, 등록연결단계, 일반연결단계 순으로 진행된다.

여기서, 스캔단계, 연결요청단계, 등록연결단계, 일반연결단계는 각각의 설정된 주기를 가지고 신호를 송수신한다.

예를 들면 스캔단계는 마스터기기는 7.5msec의 주기를 가지고 2.5msec 시간 동안 신호를 수신한다.

스캔단계는 슬레이브기기가 자신의 주소가 포함된 광고패킷을 송신할 때 마스터기기가 설정된 주기인 스캔주기를 가지고 설정된 시간인 윈도우스캐닝시간 동안 광고패킷을 수신하는 단계이다. 이를 통하여 마스터기기는 연결 가능한 슬레이브기기를 감지할 수 있다.

연결요청단계는 광고패킷을 수신하고 연결가능 하게 감지된 슬레이브기기에 연결을 시도하는 단계이다. 즉, 마스터기기가 슬레이브기기에 연결패킷을 송신하여 연결을 시도하는 단계이다.

상기 연결패킷에는 연결을 시도하는 시작시점, 연결주기, 대기타이머가 포함되어 있다. 즉, 연결패킷을 송신하는 시간에 대한 정보, 연결패킷을 송신하는 주기와 블루투스연결이 된 마스터기기와 슬레이브기기는 동일한 대기타이머값을 가진다.

마스터기기와 슬레이브기기는 상대방으로부터 의미있는 패킷을 수신하면 대기타이머를 리셋한다. 대기타이머가 종료되면 블루투스연결은 끊어진것으로 간주한다.

연결요청단계를 통하여 마스터기기와 슬레이브기기가 연결되면 빠른 데이터 송수신을 위한 등록연결단계가 진행되고, 등록연결단계가 완료되면 일반적인 데이터를 송수신하기 위하여 일반연결단계가 진행된다.

이렇게 일반연결단계를 통하여 최종적으로 마스터기기와 슬레이브기기는 연결되어 데이터를 송수신할 수 있게 된다.

위와 같은 연결과정에서 하나의 마스터기기가 복수의 슬레이브기기와 연결되는 과정에서 커다란 문제점에 봉착하게 되는데, 이는 각종 신호의 중첩이다. 즉, 마스터기기는 슬레이브기기와 연결되는 과정에서 신호가 중첩되면 연결과정 중인 슬레이브기기 또는 연결이 완료된 슬레이브기기와 연결이 끊어질 수 있기 때문이다.

대한민국 등록특허 등록번호 "10-1583925" "블루투스 연결 제어 방법(METHOD FOR CONTROLLING BLUETOOTH CONNECTION)" 대한민국 등록특허 등록번호 "10-1543163" "블루투스 연결 제어 방법(METHOD FOR CONTROLLING BLUETOOTH CONNECTION)"

본 발명은 마스터기기와 슬레이브기기가 순차적으로 스캔단계, 연결요청단계, 등록연결단계, 일반연결단계를 통하여 연결됨에 있어서, 각각의 신호가 중첩되지 않도록 하여 하나의 마스터기기에 안정적으로 복수의 슬레이브기기가 연결될 수 있도록 하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 저전력블루투스 연결방법은 마스터기기가 슬레이브기기와 연결되는 연결이벤트가 유지될 수 있는 단위시간을 설정하고, 상기 단위시간의 설정된 배수로 등록주기를 설정하고, 상기 등록주기의 설정된 배수로 일반주기를 설정한 후 시간을 일반주기로 모듈라 연산한 후, 등록주기로 모듈라 연산하여 시간을 그룹화하여 나열하는 시간스케쥴테이블형성단계; 마스터기기가 슬레이브기기가 송신하는 광고패킷을 수신하기 위하여 단위시간의 배수로 설정된 스캔주기를 가지고 상기 광고패킷을 수신하는 윈도우스캐닝시간을 상기 시간스케쥴테이블에 할당하는 스캔단계; 상기 마스터기기가 연결 가능하게 감지된 슬레이브기기와 연결되기 위하여 상기 윈도우스캐닝시간에 상기 마스터기기가 상기 광고패킷을 수신할 때 연결패킷을 상기 슬레이브기기로 송신하는 연결요청단계; 상기 마스터기기와 연결 가능하게 감지된 슬레이브기기가 데이터 송수신을 위한 등록 연결되기 위하여 상기 단위시간의 배수로 설정된 등록주기를 가지고 기설정된 그룹에 할당되어 상기 할당된 그룹에서만 상기 등록신호를 송수신하는 등록연결단계; 및 상기 등록 연결된 마스터기기와 슬레이브기기가 설정된 주기를 가지고 데이터를 송수신하는 일반연결로 전환 연결되기 위하여 상기 단위시간의 배수로 설정된 일반주기를 가지고 상기 일반신호를 적어도 상기 등록신호가 할당된 그룹 이외에 반복적으로 일반신호를 송수신하는 일반연결단계를 포함한다.

또한, 스캔단계는 상기 마스터기기는 상기 시간스케쥴테이블을 구성하는 그룹에 상기 윈도우스캐닝시간이 기할당되지 않은 경우 임의의 그룹을 스캔시작시점으로 설정하여 윈도우스캐닝시간을 할당하고, 기할당된 윈도우스캐닝시간이 상기 시간스케쥴테이블을 구성하는 그룹에 존재하면 상기 기할당된 그룹에서 상기 스캔주기가 경과된 그룹에 상기 윈도우스캐닝시간을 할당하는 것을 특징으로 포함한다.

또한, 마스터기기가 기할당된 윈도우스캐닝시간이 존재하여 상기 기할당된 그룹에서 상기 스캔주기가 경과된 후의 그룹에서 상기 윈도우스캐닝시간을 할당하려고 하였으나 상기 스캔주기가 경과된 후의 그룹에 다른 신호가 할당된 경우 상기 기할당된 윈도우스캐닝시간이 존재하지 않는 것으로 간주하는 것을 특징으로 포함한다.

또한, 상기 시간스케쥴테이블형성단계에서 형성되는 시간스케쥴테이블은, 일반주기를 등록주기로 나눈 값보다 적어도 크지 않은 개수의 그룹인 주기그룹이 반복되어 나열되고, 상기 주기그룹 중 어느 하나의 그룹은 비교기준그룹으로 설정되고, 상기 등록연결단계에서 상기 등록신호는 적어도 상기 비교기준그룹에 할당되지 않는 것을 특징으로 포함한다.

또한, 등록신호가 할당되는 그룹은 상기 비교기준그룹에 설정된 정수 K를 더한 그룹인 것을 특징으로 포함한다.

또한, 일반신호는 상기 비교기준그룹에 할당되는 것을 특징으로 포함한다.

또한, 마스터기기가 복수의 슬레이브기기와 연결되는 경우 연결되는 순서대로 상기 비교기준그룹에 일반신호를 할당하는 것을 특징으로 포함한다.

또한, 복수개의 비교기준그룹에 일반신호가 모두 할당된 경우 상기 비교기준그룹을 수정한 수정비교기준그룹을 설정하는 것을 특징으로 포함한다.

본 발명은 전술하여 설명한 단계를 시계열적으로 진행하되 시간스케쥴테이블에 각각의 신호를 할당하는 방식을 활용하여 각각의 단계에서 신호를 송수신하는 시점을 중첩되지 않도록 제어할 수 있다.

따라서 하나의 마스터기기에 복수의 슬레이브기기가 연결될 수 있다.

도 1은 본 발명의 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법의 블럭도를 도시한 것이다.
도 2a는 시간스케쥴테이블형성단계에서 형성되는 시간스케쥴테이블을 도시한 것이며, 도 2b는 시간스케쥴테이블의 구체적인 예시를 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명의 스캔단계의 동작 순서를 도시한 블럭도이고, 도 3b는 도 3a의 블럭도에 따라 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당한 도이고, 도 3c는 스캔단계의 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당할 때 다른 신호가 시간스케쥴테이블에 할당된 경우 동작을 도시한 도이다.
도 4a는 본 발명의 연결단계의 동작을 도시한 블럭도이고, 도 4b는 도 4a의 블럭도에 따라 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당한 도이고, 도 4c는 연결단계의 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당할 때 다른 신호가 시간스케쥴테이블에 할당된 경우 동작을 도시한 도이다.
도 5는 등록신호와 일반신호가 시간스케쥴테이블에 중첩되어 할당되지 않도록 시간스케쥴테이블에 등록신호와 일반신호를 할당하는 방법을 도시한 것이다.
도 6a는 비교기준그룹이 변경되는 동작을 도시한 블럭도이며, 도 6b는 도6a에 따라 비교기준그룹이 수정비교기준그룹으로 변경되는 경우를 실제 적용한 도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법 중 스캔단계 또는 연결요청단계의 진행 순서 블록도를 도시한 것이며, 도 7b는 7a의 실시예이다.

이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이하에서는 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명을 상술하여 설명하기 전 스캔단계(S2), 연결요청단계(S3), 등록연결단계(S4), 일반연결단계(S5)에서 사용될 용어를 정의하겠다.

스캔단계(S2)는 스캔주기, 윈도우스캐닝시간, 스캔시작시점을 포함하고, 연결요청단계(S3)은 스캔단계와 동일하게 스캔주기, 윈도우스캐닝시간을 가지며 동시에 연결요청시작시점을 포함하며, 등록연결단계(S4)는 등록주기, 등록신호, 등록연결시작시점을 포함하며, 일반연결단계(S5)는 일반주기, 일반신호, 일반연결시작시점을 포함한다.

여기서, 각각의 단계에서 주기는 신호를 송수신하는 설정된 시간의 길이를 의미하고, 송수신의 대상이 되는 데이터가 포함된 패킷을 의미하며, 시작시점은 각각의 신호가 제일 처음 송수신되는 시간의 단위길이를 의미한다.

여기서, 윈도우스캐닝시간은 슬레이브기기가 마스터기기에게 전송하는 광고패킷을 수신하는 시간을 의미한다.

예시적으로 스캔단계(S2)에서 스캔주기가 3msec이고, 윈도우스캐닝시간은 1msec이고, 현재시간이 0sec인데 윈도우스캐닝시간이 후술할 시간스케쥴테이블을 기준으로 1msec에서 해당하는 부분에 할당되었다면 1msec는 스캔시작시점이되고, 윈도우스캐닝시간은 시간스케쥴테이블을 기준으로 1msec에서 3msec 후인 4msec에 해당하는 부분에 할당된다.

도 1은 본 발명의 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법의 블럭도를 도시한 것이다.

도 2a는 시간스케쥴테이블형성단계(S1)에서 형성되는 시간스케쥴테이블을 도시한 것이며, 도 2b는 시간스케쥴테이블의 구체적인 예시를 도시한 것이다.

본 발명은 시간스케쥴테이블에 각각의 신호를 할당하는 방식을 통하여 하나의 마스터기기에 복수의 슬레이브기기를 연결한다.

본 발명에서 각 단계는 단위시간을 기준으로 동작된다. 단위시간은 시간을 균등하게 분해한 하나의 시간의 조각을 의미한다.

단위시간은 예약대역폭이라는 개념을 통하여 구현된다.

후술하여 설명할 스캐닝단계(S2)에서 윈도우스캐닝시간은 스캐닝예약대역폭을 사용한다. 연결요청단계(S3)에서는 윈도우스캐닝시간과 연결패킷을 더한 값을 연결요청예약대역폭으로 사용한다.

등록연결과정이나 일반연결과정에서 연결이벤트가 최대로 유지될 수 있는 시간을 연결예약대역폭으로 사용한다. 즉, 본 발명에서 단위시간은 연결예약대역폭으로 설정된다.

예를 들어 1초를 0.1초로 균등하게 분할하면 0.1초가 단위시간이 된다.

본 발명의 시간스케쥴테이블은 단위시간의 배수로 등록주기를 설정하고, 이 등록주기의 배수로 일반주기를 설정한 후 일반주기로 모듈라 연산을 수행하고, 다시 등록주기로 모듈라 연산을 수행하여 형성된다.

여기서, 등록주기를 M이라고 지칭하고, 일반주기를 N으로 지칭하겠다.

또한, 이하에서는 단위시간을 이해의 편의를 위하여 과장된 시간(초단위)으로 설정하여 설명하도록 하겠다. 또한, 이하에서는 단위시간으로 균등하게 분할된 시간을 그룹이라고 지칭하겠다.

예를 들어 단위시간이 1초이고, M=10이고, N=60이면, 60초의 시간은 단위시간인 1초로 균등하게 분할되어 나열될 것이다.

이후 N으로 모듈라 연산을 수행하면 60초라는 시간은 0 ~ 59그룹이 복수번 반복된다. 즉, 0 ~ 59라는 그룹 0 ~ 59라는 그룹이 계속되어 반복된다. 여기서, 하나의 0 ~ 59살펴보면 0 ~ 59는 단위시간으로 균등하게 분할된 바, 총 60개의 그룹으로 구분될 수 있으며, M=10이므로, 이 0 ~ 59 동안 M은 6번 반복될 수 있다. 즉, 0 ~ 9, 10 ~ 19, 20, ~29, 30 ~ 39, 40 ~ 49, 50 ~ 59로 반복될 수 있다.

여기서, 0 ~ 59그룹은 M으로 모듈라 연산이 수행될 수 있다.

M으로 모듈라 연산을 수행하면 0 ~ 9그룹인 10개로 묶여진 주기그룹이 6번 반복될 수 있다.

즉, M은 10이므로, 0 ~ 9그룹은 10개를 하나의 주기그룹으로 가지며 이러한 주기그룹은 0 ~ 59 동안 6번 반복될 것이다.

즉, 0초 에서 59초의 시간에서 0을 10으로 모듈라 연산하면 획득되는 결과값은 0이고, 1초를 10으로 모듈라 연산하면 결과값은 1이고, 2초를 10으로 모듈라 연산하면 결과값은 2이고, 9초를 10으로 모듈라 연산하면 결과값은 9이고, 10초를 10으로 모듈라 연산하면 결과값은 0이고, 11초를 10으로 모듈라 연산하면 결과값은 1이고, 12초를 10으로 모듈라 연산하면 결과값은 2이고 19초를 10으로 모듈라 연산하면 9가 된다.

따라서, 그 결과값을 정리하면 다음과 같이 된다.

0, 10, 20, 30, 40, 50는 0그룹, 11, 21, 31, 41, 51은 1그룹, 12, 22, 32, 42, 52는 2그룹이 되며 동일한 방법을 통하여 나열하면 최종적으로 9, 19, 29, 39, 49, 59은 9그룹이 된다.

즉, 10으로 모듈라 연산한 결과는 0 에서 9라는 그룹을 가지며 이러한 그룹이 반복된다. 이렇게 0 에서 9라는 그룹을 하나의 단위그룹으로 명명될 수 있으며 이 단위그룹이 반복되어 배치된다.

즉, 0 에서 59초를 단위시간 단위로 순차적으로 나열하면 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 ~ 59초가 되는데 이를 10을 기준으로 모듈라 연산을 하면 다음과 같이 나타날 수 있다.

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, ~ 9와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 0 ~ 9는 하나의 단위그룹을 형성하고 59초까지는 6개의 단위그룹의 모임으로 형성될 수 있다.

이해의 설명을 위하여 120초를 위와 같은 방법으로 예를 들면 0 ~ 119은 0 ~ 59, 0 ~ 59으로 구분되고, 이후 각각 0 ~ 9, 10 ~ 19, 20, ~29, 30 ~ 39, 40 ~ 49, 50 ~ 59그룹으로 구성된다.

이를 일반화 하여 L초를 위와 같은 방법으로 설명하면 L초는 N-1개의 그룹이 하나로 묶여져서 반복되고, 각각의 N-1개로 묶여진 그룹은 다시 0 ~ M-1이라는 그룹이 다시 N/M개 만큼 반복될 것이다.

본 발명은 위와 같이 형성되는 시간스케쥴테이블에 신호를 할당하는 방식을 통하여 신호가 중첩되지 않도록 한다.

전술한 스캔주기, 윈도우스캐닝시간, 등록주기, 등록신호, 일반주기, 일반신호는 전술한 단위시간의 배수로 형성된다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 전술한 시간스케쥴테이블과 마찬가지로 저전력블루투스가 과장된 시간인 1sec를 단위시간인 것으로 하여 설명하도록 하겠다. 그러나 위와 같은 시간단위는 과장되어 설정됨을 간과하여서는 안 된다.

또한, 이하에서는 특별한 설명이 없는 한 단위시간은 1sec, M(등록주기)=10, N(일반주기)=60인 것으로 하여 설명하도록 하겠다.

그러나 위와 같은 설정은 일예시적으로 설정한 것이며 이에 한정되는 것은 아님은 당연할 것이다.

도 3a는 본 발명의 스캔단계(S2)의 동작 순서를 도시한 블럭도이고, 도 3b는 도 3a의 블럭도에 따라 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당한 도이고, 도 3c는 스캔단계(S2)의 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당할 때 다른 신호가 시간스케쥴테이블에 할당된 경우 동작을 도시한 도이다.

스캔단계(S2)는 마스터기기가 연결 가능한 슬레이브기기를 감지하기 위하여 스캔주기를 가지고 윈도우스캐닝시간 동안 연결 가능한 슬레이브기기가 송신하는 광고패킷을 수신하는 단계이다.

예시적으로 스캔주기는 4sec이고, 광고패킷을 수신하는 윈도우스캐닝시간은 2sec이다. 이를 시간스케쥴테이블에 할당하면 스캔주기는 4개의 그룹에 할당되고, 윈도우스캐닝시간은 2개의 그룹에 할당될 것이다.

스캔단계(S2)는 스캔시작시점이 존재하는지 유무에 따라서 시간스케쥴테이블에 할당되는 방법이 상이하다.

스캔시작시점이 존재하지 않으면 현재시점을 기준으로 가장 가까운 시간스케쥴테이블의 그룹에 순차적으로 할당하는 방식을 활용한다.

즉, 도 3b를 통하여 이를 설명하면 현재 시점이 1sec이고 스캔시작시점이 존재하지 않으면 마스터기기는 1그룹부터 4그룹에 스캔주기를 할당하고 1부터 2의 그룹에서 윈도우스캐닝시간을 할당하여 광고패킷을 수신한다.

이후에는 스캔시작시점이 존재하므로 마스터기기는 스캔시작시점에서 스캔주기가 경과된 위치, 즉, 스캔주기를 더한 위치에 윈도우스캐닝시간을 할당하여 다시 광고패킷을 수신한다.

즉, 도 3b를 기준으로 이를 살펴보면 스캔시작시점인 1그룹에서 스캔주기인 4sec를 더한 후 5그룹 부터 8그룹에 다시 스캔주기를 할당하고 5 부터 6그룹에 윈도우스캐닝시간을 할당하여 슬레이브기기가 송신하는 광고패킷을 수신한다.

이처럼 스캔단계(S2)는 마스터기기가 연결 가능한 슬레이브기기가 감지될 때까지 지속적으로 유지된다.

여기서, 만약 윈도우스캐닝시간이 할당되는 시간스케쥴테이블의 위치에 다른 신호가 할당되어 있다면 다른 신호가 우선순위에 위치한다.

즉, 예를 들어 스캔시작시점이 1그룹에서 시작되어 5그룹부터 8그룹에 스캔주기가 할당되고 윈도우스캐닝시간이 5그룹부터 6그룹에 할당될 예정인데 5 그룹에 등록신호가 할당된 경우 마스터기기는 스캔시작시점이 존재하지 않는 것으로 간주하고, 다시 현재시점을 기준으로 가장 가까운 그룹에 윈도우스캐닝시간을 할당한다.

즉, 마스터기기는 6그룹을 스캔시작시점으로 하여 6그룹부터 0그룹에 스캔주기를 할당하고 6, 7그룹에 윈도우스캐닝시간을 할당한다.

이후 마스터기기는 다시 스캔시작지점이 존재하는 바 전술한 내용 중 스캔시작시점이 있는 경우의 방법으로 시간스케쥴테이블에 스캔주기 및 윈도우스캐닝시간을 할당한다.

도 4a는 본 발명의 연결단계의 동작을 도시한 블럭도이고, 도 4b는 도 4a의 블럭도에 따라 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당한 도이고, 도 4c는 연결단계의 윈도우스캐닝시간을 시간스케쥴테이블에 할당할 때 다른 신호가 시간스케쥴테이블에 할당된 경우 동작을 도시한 도이다.

연결요청단계(S3)는 마스터기기가 연결 가능하게 감지된 슬레이브기기와 연결되기 위하여 윈도우스캐닝시간에 광고패킷을 수신하면 연결을 위한 연결패킷을 슬레이브기기에 송신하는 단계이다.

즉, 슬레이브기기가 송신하는 광고패킷을 마스터기기가 수신하면, 슬레이브기기에 연결패킷을 송신하는 단계이다. 따라서 기본적으로 연결요청단계(S3)는 스캔단계(S2)와 동일한 동작 구조를 가진다.

이하에서는 연결요청단계(S3)의 윈도우스캐닝시간 동안 다른 설명이 기재되어 있지 않아도 마스터기기가 광고패킷을 수신한 상태를 가정하고 설명하도록 하겠다.

연결요청단계(S3)는 스캔단계(S2)와 동일한 흐름을 가지고 진행된다.

즉, 연결요청단계(S3)는 연결시작시점이 존재하는지 유무에 따라서 시간스케쥴테이블에 할당되는 방법이 상이하다.

연결시작시점이 존재하지 않으면 현재시점을 기준으로 가장 가까운 시간스케쥴테이블의 그룹에 순차적으로 할당하는 방식을 활용한다.

즉, 도 4b를 통하여 이를 설명하면 현재 시점이 5sec이고, 연결시작시점이 존재하지 않으면 마스터기기는 5그룹부터 8그룹에 스캔주기를 할당하고 5그룹, 6그룹에 윈도우스캐닝시간을 할당하여 연결패킷을 슬레이브기기에 송신하도록 한다.

이후에는 연결시작시점이 존재하므로 스캔주기가 경과된 후의 위치에서 스캔주기를 더한 위치에서 다시 스캔주기를 할당하고, 다시 윈도우스캐닝시간을 할당한다.

즉, 5그룹에서 스캔주기를 더한 9그룹부터 2그룹에 스캔주기를 할당하고 9그룹, 0그룹에서 광고패킷을 송신하도록 윈도우스캐닝시간을 할당한다.

위와 같은 방법을 지속적으로 반복하여 마스터기기와 슬레이브기기는 연결되도록 한다.

여기서, 만약 9그룹과 0그룹에 다른 신호가 할당된 경우 연결요청단계(S3)는 스캔단계(S2)와 동일한 동작을 하도록 설정된다.

만약 9그룹과 0그룹에 등록신호가 할당된 경우 윈도우스캐닝시간의 할당은 후 순위로 밀리게 되며 연결시작시점이 없는 것으로 간주된다.

따라서 현재 시점에서 가장 가까운 시간의 그룹을 연결시작시점으로 한다. 즉, 1그룹부터 4그룹에 등록주기를 할당하고 1그룹, 2그룹에 등록신호를 할당한다. 이후 연결시작시점이 존재하는 것과 동일한 동작을 수행한다.

도 5는 등록신호와 일반신호가 시간스케쥴테이블에 중첩되어 할당되지 않도록 시간스케쥴테이블에 등록신호와 일반신호를 할당하는 방법을 도시한 것이다.

등록연결단계(S4)는 마스터기기가 연결요청단계(S3)가 수행되어 등록연결 가능하게 감지된 슬레이브기기와 데이터를 빠른 주기를 가지고 데이터를 송수신하기 위한 연결단계이다.

여기서, 전술하여 시간스케쥴테이블형성단계(S1)에서는 설명하지 않았지만 시간스케쥴테이블을 형성할 때 비교기준그룹이 설정된다. 비교기준그룹은 적어도 등록신호가 할당되지 않는 그룹이다.

여기서, 바람직하게는 비교기준그룹에 설정된 k를 더한 그룹이 등록신호가 할당되는 그룹이 된다.

예를 들어 비교기준그룹이 0그룹인 경우이고, k가 1인 경우에는 등록신호는 1그룹에만 할당된다. 여기서, 등록주기가 10sec이고, 1sec동안 마스터기기와 슬레이브기기가 등록신호를 송수신한다고 가정하고 도 5을 통하여 이를 살펴보면 가장 앞에 위치한 1그룹에서 마스터기기와 슬레이브기기는 데이터(등록신호)를 송수신한다. 이후 10개의 그룹을 지나친 후 다음에 위치하는 1그룹에서 마스터기기와 슬레이브기기는 다시 등록신호를 송수신한다. 이를 등록주기를 가지고 반복하여 등록연결이 완료된다.

일반연결단계(S5)는 등록연결보다 긴 주기를 가지고 일반신호를 송수신하는 지속적 연결단계이다.

일반주기는 등록주기의 배수로 설정되고 일반주기를 기준으로 시간스케쥴테이블이 작성된다. 일예시적으로 등록주기가 10sec이면 일반주기는 그것의 배수인 60sec이다.

일반신호는 마스터기기와 슬레이브기기가 데이터를 송수신한다. 일반신호는 전술한 비교기준그룹에 할당된다. 예를 들어 비교기준그룹이 0그룹인 경우 일반신호는 0그룹에서 지속적으로 일반신호가 할당된다.

위와 같은 각각의 단계를 통하여 마스터기기와 슬레이브기기는 연결된다. 즉, 위와 같은 각각의 단계를 통하여 마스터기기와 슬레이브기기가 연결되면 하나의 마스터기기와 하나의 슬레이브기기가 연결되는 것이다.

도 6a는 비교기준그룹이 변경되는 동작을 도시한 블럭도이며, 도 6b는 도6a에 따라 비교기준그룹이 수정비교기준그룹으로 변경되는 경우를 실제 적용한 도이다.

마스터기기에 슬레이브기기가 일반 연결되면 다시 처음 스캔단계(S2)부터 시작되며 각각의 단계에서 시작시점은 없던 것으로 간주되고 다시 처음부터 진행된다.

여기서, 일반신호는 시간스케쥴테이블에 할당되되 마스터기기와 연결되는 슬레이브기기를 순차적으로 등록연결에서 일반연결로 전환 당시 가장 가까운 위치에 배치된다. 그러면서 마스터장치는 일반주기를 등록주기로 나눈 나누기값을 지속적으로 비교하는 비교연산을 수행한다.

즉, 예시적으로 일반주기가 60이고 등록주기가 10인 경우 나누기값은 6이된다. 이것의 의미는 시간스케쥴테이블 상 6개의 비교기준그룹이 존재하는 것을 의미한다. 따라서 일반연결은 6개가 가능하다는 것을 의미하는 것이다.

비교연산결과 나누기값이 일반연결된 슬레이브기기와 동일한 경우 비교기준그룹을 +1한다.

즉, 하나의 마스터기기에 슬레이브기기가 5개가 일반연결되면 6개의 0그룹에서 5개는 할당되었다. 여기서, 스캔단계(S2), 일반연결단계(S5), 등록연결단계(S4) 및 일반연결단계(S5)를 거쳐 최종 6개의 슬레이브기기가 마스터기기에 연결되면 마스터 기기는 나누기값인 6을 슬레이브기기의 연결된 개수와 비교한다. 이렇게 나누기값과 마스터기기에 연결된 슬레이브기기가 일치하면 비교기준그룹을 +1을 하여 수정비교기준그룹을 설정한다.

따라서 1그룹이 비교기준그룹이 된다. 또한, 전술한 내용을 적용하면 등록신호는 비교기준그룹에 +1한 2그룹에 할당된다.

즉, 마스터기기에 일반연결 된 슬레이브기기가 나누기값에 해당되는 만큼 할당되면 0그룹은 없는 것으로 간주한 상태로 1그룹부터 9그룹을 기준으로 스캔단계(S2), 연결요청단계(S3), 등록연결단계(S4), 일반연결단계(S5)를 반복하는 것이다.

여기서, 1그룹은 역시 6개가 존재하는데 총 12개의 슬레이브기기가 마스터기기에 연결되면 다시 수정비교기준그룹에 +1을 하여 재수정비교기준그룹을 설정한다.

그러면 0그룹, 1그룹 이외의 그룹에서 다시 스캔단계(S2), 연결요청단계(S3), 등록연결단계(S4), 일반연결단계(S5)를 반복하여 추가적으로 연결을 진행한다.

본 발명은 위와 같은 방법을 통하여 하나의 마스터기기에 복수개의 슬레이브기기가 연결되어도 각각의 단계에 신호가 중첩되지 않는다. 따라서 하나의 마스터기기에 복수개의 슬레이브기기가 안정적으로 연결될 수 있다.

도 7a는 본 발명의 또 다른 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법 중 스캔단계 또는 연결요청단계의 진행 순서 블록도를 도시한 것이며, 도 7b는 7a의 실시예이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 다수 기기의 저전력블루투스 연결방법을 설명하기 전 설명의 편의를 위하여 윈도우스캐닝시간은 전술한 단위시간 동안 신호를 수신하거나 송신함은 동일하도록 하되 윈도우스캐닝시간이 단위시간 X2가 아니라 단위시간과 동일한 경우로 가정하도록 하겠다.

또한, 스캔주기는 등록주기보다 긴 경우로 가정하겠다.

전술한 내용을 바탕을 기반으로 구성되는 또 다른 실시예에 의한 다수 기기의 저전력블루투스 연결방법은 전술한 단계(도 1을 참조)와 동일한 단계로 진행되지만 각각의 단계를 진행함에 있어서 구체적인 부분에서 약간의 차이가 발생된다.

만약 스캔주기가 등록주기보다 긴 경우에는 시간스케쥴테이블형성단계(S1)부터 차이점이 발생된다. 그러나 시간스케쥴테이블의 기준이 되는 기준점은 등록주기임은 동일하다. 즉, 등록주기의 배수로 일반주기가 결정되듯이 스캔주기도 등록주기의 배수로 결정된다.

또 다른 실시예에 의한 경우 스캔단계(S2)에서 스캔시작지점 및 연결요청단계(S3)에서 연결시작지점을 시간스케쥴테이블에 할당함에 있어서, 기할당된 윈도우스캐닝시간이 존재하는지에 따라 결정되는 건 전술한 내용과 일치하나 그 이전에 일반신호가 존재하는지 여부를 검토하는 점에서 차이점이 발생되게 된다.

만약 마스터기기와 일반연결된 슬레이브기기가 0개인 경우 스캔시작시점은 비교기준그룹에 지속적으로 할당되고, 스캔단계를 거쳐서 연결이 가능하다고 감지된 슬레이브기기와 연결을 시도하는 연결요청단계(S3)에서 연결시작지점 또한 비교기준그룹에 지속적으로 할당되는 방법으로 진행된다.

그리고 마스터기기에 일반연결된 슬레이브기기가 하나라도 존재하는 경우 비교기준에 +k를 한 그룹을 스캔시작시점, 연결시작시점으로 결정하여 비교기준그룹 +k그룹에 윈도우스캐닝시간을 할당한다. 이는 일반신호와 윈도우스캐닝시간이 시간스케쥴테이블의 동일 그룹에 할당되어 중첩되는 경우를 방지하기 위함이다.

즉, 도 7b을 통하여 위와 같은 내용을 살펴보면 마스터기기와 슬레이브기기가 일반연결되지 않은 경우 0그룹에 윈도우스캐닝시간을 할당한다. 그러다가 일반신호가 0그룹에 할당되면 0그룹에 +1(k를 1이라고 가정함)를 한 1그룹에 광고패킷 수신 또는 연결패킷이 송신되도록 윈도우스캐닝시간을 할당한다. 이와 같은 방법을 통하여 스캔시작시점, 연결시작시점 등을 결정한다.

만약에 모든 비교기준그룹에 일반신호가 할당된 경우에는 스캔시작시점, 연결시작시점은 수정비교기준그룹에 +k를 더한 그룹으로 결정된다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 사상을 해하지 않는 범위 내에서 구분하여 설명한 실시예가 함께 병행될 수 있음은 자명할 것이다.

S1 : 시간스케쥴테이블형성단계 S2 : 스캔단계
S3 : 연결단계 S4 : 등록연결단계
S5 : 일반연결단계

Claims (8)

1. 마스터기기가 슬레이브기기와 연결되는 연결이벤트가 유지될 수 있는 단위시간을 설정하고, 상기 단위시간의 설정된 배수로 등록주기를 설정하고, 상기 등록주기의 설정된 배수로 일반주기를 설정한 후 시간을 일반주기로 모듈라 연산한 후, 등록주기로 모듈라 연산하여 시간을 그룹화하여 나열한 시간스케쥴테이블을 생성하는 시간스케쥴테이블형성단계;
   마스터기기가 슬레이브기기가 송신하는 광고패킷을 수신하기 위하여 단위시간의 배수로 설정된 스캔주기를 가지고 상기 광고패킷을 수신하는 윈도우스캐닝시간을 상기 시간스케쥴테이블에 할당하는 스캔단계;
   상기 마스터기기가 연결 가능하게 감지된 슬레이브기기와 연결되기 위하여 상기 윈도우스캐닝시간에 상기 마스터기기가 상기 광고패킷을 수신하면 연결패킷을 상기 슬레이브기기로 송신하는 연결요청단계;
   상기 마스터기기와 연결 가능하게 감지된 슬레이브기기가 데이터 송수신을 위한 등록 연결되기 위하여 상기 단위시간의 배수로 설정된 등록주기를 가지고 기설정된 그룹에 할당되어 상기 할당된 그룹에서만 등록신호를 송수신하는 등록연결단계; 및
   상기 등록 연결된 마스터기기와 슬레이브기기가 설정된 주기를 가지고 데이터를 송수신하는 일반연결로 전환 연결되기 위하여 상기 단위시간의 배수로 설정된 일반주기를 가지고 일반신호를 적어도 등록신호가 할당된 그룹 이외에 반복적으로 일반신호를 송수신하는 일반연결단계를 수행하며,
   상기 시간스케쥴테이블은,
   일반주기를 등록주기로 나눈 값보다 적어도 크지 않은 개수의 그룹인 주기그룹이 반복되어 나열되고, 상기 주기그룹 중 어느 하나의 그룹은 비교기준그룹으로 설정되고, 상기 등록연결단계에서 상기 등록신호는 상기 비교기준그룹에 할당되지 않으며,
   상기 등록신호가 할당되는 그룹은 상기 비교기준그룹에 설정된 정수 K를 더한 그룹인 것을 특징으로 포함하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스캔단계에서
   상기 마스터기기는 상기 시간스케쥴테이블을 구성하는 그룹에 상기 윈도우스캐닝시간이 기할당되지 않은 경우 임의의 그룹을 스캔시작시점으로 설정하여 윈도우스캐닝시간을 할당하고,
   기할당된 윈도우스캐닝시간이 상기 시간스케쥴테이블을 구성하는 그룹에 존재하면 상기 기할당된 그룹에서 상기 스캔주기가 경과된 그룹에 상기 윈도우스캐닝시간을 할당하는 것을 특징으로 포함하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 마스터기기가 기할당된 윈도우스캐닝시간이 존재하여 상기 기할당된 그룹에서 상기 스캔주기가 경과된 후의 그룹에서 상기 윈도우스캐닝시간을 할당하려고 하였으나 상기 스캔주기가 경과된 후의 그룹에 다른 신호가 할당된 경우 상기 기할당된 윈도우스캐닝시간이 존재하지 않는 것으로 간주하는 것
   을 특징으로 포함하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 일반신호는 상기 비교기준그룹에 할당되는 것을 특징으로 포함하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 마스터기기가 복수의 슬레이브기기와 연결되는 경우 연결되는 순서대로 상기 비교기준그룹에 일반신호를 할당하는 것을 특징으로 포함하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 비교기준그룹에 상기 일반신호가 모두 할당된 경우 상기 비교기준그룹을 수정한 수정비교기준그룹을 설정하는 것을 특징으로 포함하는 복수 기기의 저전력블루투스 연결방법.

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