KR20000024614A

KR20000024614A - 휴대 전화기와 음향기기를 함께 사용할 수 있는 스테레오핸즈프리 송수화기 및 전환 제어장치

Info

Publication number: KR20000024614A
Application number: KR1020000008887A
Authority: KR
Inventors: 이기창
Original assignee: 이기창
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2000-05-06

Abstract

본 발명은 소형 카세트 플레이어, CD 플레이어 등 각종 음향기기의 이어폰과 유무선 전화기 및 휴대 전화기의 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트(송수화기)기능을 결합하여 한 개의 이어폰으로 필요시에 선택하여 사용할 수 있는 음향기기 및 전화기 공용 송수화기 장치에 관한 것이다. 일상 생활에서 휴대용 카세트 등 각종 음향기기의 악세서리로서 이어폰이 널리 사용되고 있다. 또한, 이동 통신용 휴대 전화기와 일반 전화기도 핸즈프리 이어폰을 사용하는 제품이 다양해짐에 따라 여러 개의 이어폰을 보유해야하며, 사용할 때마다 전용의 이어폰으로 교체해야 하는 등 매우 번거로웠다. 본 발명은 이러한 불편함을 줄이고, 하나의 이어폰마이크 폰세트로 음향기기 또는 유무선 및 휴대전화기에 공용으로 사용할 수 있도록 일반적인 스테레오 이어폰에 핸즈프리 이어폰 기능을 통합한 것으로 전화/음향기기의 선택 스위치와 통화 개시/종료 스위치를 장착하였고, 이어폰의 음량을 조절하는 볼륨과 각종 플러그와 연결할 수 있는 잭을 설치하여 이상의 문제점을 해결하고자 발명하였다. 또한 음향기기 청취 중에는 전화기의 호출음을 듣지 못하기가 쉬우므로 유무선 또는 휴대 전화기의 호출음(링 신호)이 오면 이를 고주파 감지 또는 호출램프의 깜박임을 감지하여 청취중인 음악을 정지시키고 '삑-삑-'하는 전화 호출 경보신호음과 램프의 깜박임을 제공하여 전화호출 사실을 알려주도록 발명하였다. 아울러 전화/음향기기 선택 스위치와 통화 개시/종료 스위치의 조작이 필요없이 휴대 전화기에 신호가 왔을 때 스스로 전환되는 완전 자동화된 핸즈오프(Hands-off) 또는 노 터치(No-touch)형의 장치도 발명하였다.

Description

휴대 전화기와 음향기기를 함께 사용할 수 있는 스테레오 핸즈프리 송수화기 및 전환 제어장치 {A dual-purpose, stereo hands-free phoneset and change-over controller for simultaneous use of mobile telephone and audio apparatus}

본 발명장치는 종래의 범용으로 사용하는 일반 스테레오 이어폰에 유무선 또는 휴대용 전화기의 핸즈프리 이어폰 기능을 결합한 제어기의 기술분야에 관한 것으로 지금까지는 이 두 가지 장치가 각각의 고유 용도로만 사용되도록 별도로 구분되어 있는 실정이어서 휴대 전화기와 음향기기를 사용시에 핸즈프리 폰세트와 스테레오 이어폰 두가지를 모두 구입하여 교체 사용하였기 때문에 비경제적일뿐만 아니라 두 폰세트의 관리도 어렵고 교체사용시 불편하고 복잡하였다. 예를 들면, 버스나 지하철 안에서 휴대용 카세트로 음악을 듣거나 라디오 방송을 청취하다가 휴대 전화기로 전화가 걸려 올 경우 듣고있던 음악이나 방송청취를 중단하고, 귀에 착용하고 있던 이어폰을 빼낸 후 휴대 전화기를 손에 들고 통화를 해야하는 불편함이 있었다. 마찬가지로 가정에서 헤드폰을 착용한 채 컴퓨터로 음악을 듣거나 게임을 하는 도중에 전화가 오는 경우, 잠시 중단하거나 착용하고 있던 헤드폰을 제거하고 전화기 전용의 송수화기를 붙잡고 통화를 해야 하는 등 불편함이 많았다.

본 발명은 각종 음향 기기의 사용도중에 전화가 걸려 올 경우, 전화기를 들거나 착용하고 있던 이어폰을 귀에서 빼낼 필요 없이 이어폰마이크 폰세트 제어기의 전화/음향기기 선택스위치를 조작함으로써, 간편하고 편리하게 전화통화나 음향기기의 청취를 가능하도록 하는 것이다. 또한 각종 음향기기나 유무선 및 휴대 전화기마다 각각의 이어폰을 보유하던 것을 하나로 통합함으로써 경제적이며 보관상의 번거로운 문제도 해결하려는 것이다

본 발명에서는 종래의 범용으로 사용하는 일반 스테레오 이어폰과 유무선 또는 휴대 전화기의 핸즈프리 이어폰을 공동으로 사용할 수 있도록 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)와 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 장착하여 각종 음향기기(예를 들면, 휴대형 카세트, 워크맨, 라디오, CD 플레이어, MP3 플레이어, 컴퓨터의 CD-ROM 드라이브 또는 사운드 카드 출력 등)의 음악이나 방송을 본 발명장치를 사용하여 청취 도중에 전화가 걸려오는 경우 제어기(1 또는 1-1)의 전화/음향기기 선택 스위치 (SW2)를 '전화' 위치로 전환하고, 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 눌러서 전화통화를 간단하고 편리하게 할 수 있게 한다. 또한 반대로 전화통화를 하다가 음악을 청취하려고 하는 경우에는 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)를 '음향기기'로 전환하면 같은 이어폰으로 음악을 청취할 수 있도록 하여 불필요한 행동의 번거로움을 개선하는데 있다. 이에 부가하여 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)나 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 모두 생략하고 완전 자동 전환식으로 설계하여 손으로 조작할 필요가 없는(Hands-off) 노 터치(No-Touch) 전환 장치도 구현한다.

도1은 본 발명장치가 적용된 실제 설치도이며, 도2는 두 가지 형태의 본 발명장치 세부 외형도이다. 도3은 본 발명장치의 간이형 회로의 예로써 이는 휴대폰의 호출 신호를 감지하여 음악 청취도중에 경보음을 들려주는 기능이 없는, '휴대폰 호출신호 비 감지형 장치'의 구현 예이다. 도4는 본 발명장치의 또 다른 구현 회로의 한 예로써 휴대폰 호출신호를 감지하여 음악 청취 도중에 호출 경보음을 울려주는 개선된 형태의 '휴대폰 호출신호 감지형 장치'의 회로도이다. 도5는 도4에서 구현된 설계회로를 완전 자동화한 회로의 블록다이어그램의 한 예이다. 도6과 도7은 모두 도4 휴대폰 호출신호 감지형 발명장치의 호출신호 감지를 하는 센서부의 회로 예로써 도6은 전파 신호 감지식 센서의 회로도이고, 도7은 휴대폰 호출 신호가 왔을 때 깜박이는 램프를 이용하여 광학적으로 감지하는 램프 감지식 센서의 회로도이며 도8은 휴대폰 데이터 커넥터의 호출 신호 단자를 이용한 센서의 구조도이다.

본 발명은 위의 문제점들을 해결하기 위하여 일반 이어폰과 핸즈프리 이어폰 기능을 결합한 제어기(1 또는 1-1)를 발명하였으며, 이를 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명장치의 전체 구성을 보여주는 실제 설치도로서, 일반 스테레오 이어폰(4)에 핸즈프리 마이크로폰(5)을 부착시킨 이른바 이어폰마이크 폰세트와 그 제어기(1)와 휴대용 카세트 또는 CD 플레이어 등 각종 음향기기(3) 및 유무선 또는 휴대 전화기(2)를 실제로 접속한 모습을 보여주는데, 휴대폰(2)과 음향기기(3)를 제어기(1)에서 필요에 따라 선택 접속하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

본 제어기(1)는 그림과 같이 공통으로 사용하는 스테레오 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트를 접속하여서 휴대폰(2)이나 음향기기(3)를 스위치(SW2)로 선택하여서 함께 사용할 수 있는 것이다. 즉 음악을 듣다가 전화 오는 경우, 휴대폰의 감지센서(7)에서 휴대폰 호출 신호를 감지하여 음성 단속 발진 신호를 이어폰(4)에 들리게 하여 사용자가 휴대폰 호출이 온 것을 감지하거나, 또는 제어기(1) 상단에 있는 LED1과 LED2가 교차로 깜빡거려서 시각적으로 휴대폰 호출을 인지할 수 있게 한다. 이때 사용자는 휴대폰 호출이 온 것을 인지하고는 휴대폰/음향기기 선택 스위치(SW2)를 '휴대폰' 위치로 전환하고, 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 잠깐 누르면 제어기 내부에서 공통 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트의 이어폰(4)과 마이크(5)를 스위치 또는 전자회로를 통하여 휴대폰(2)에 접속하게 하고 발진하던 음성 신호는 정지하여 통화를 가능하게 하는 것이다. 휴대폰 통화가 끝나면 역시 휴대폰/음향기기 선택 스위치(SW2)를 '음향기기' 위치로 전환하면 다시 음향기기의 음악을 청취할 수 있는 것이다. 이와 같이 스테레오 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트를 공통적으로 휴대폰과 음향기기에 편리하게 사용할 수 있는 것이 본 장치의 기능이다. 완전 자동형의 경우에는 휴대폰 감지센서(7 또는 7-1)에서 휴대폰 호출신호를 감지하면 그 신호를 받아서 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)의 전환 기능과 통화 개시/종료 스위치(SW3)의 보턴 누름 기능을 전자회로가 자동적으로 수행하게 되어 별도의 동작없이 자동전환이 가능하게 되므로 위 두가지 스위치가 생략될 수도 있다.

도2는 일반 스테레오 이어폰(4)과 핸즈프리 마이크로폰(5)과 그것을 연결하여 기능을 선택, 제어해주는 제어기(1 또는 1-1)에 관한 세부 외형도이다. 상단의 제어기(1)는 '호출신호 비감지형'의 외형도이고, 하단의 제어기(1-1)는 '호출신호 감지형'의 외형도이다. 여기서 7 또는 7-1은 휴대폰의 호출 신호를 감지해주는 센서이고, 이는 휴대폰 접속용 플러그(P2)와 함께 코드를 통하여 제어기(1-1)에 연결된다. 음향기기(3)는 음향기기 접속용 플러그(P1)를 통하여 제어기(1 및 1-1)에 연결된다.

도3은 본 발명장치의 호출신호 비감지형 제어기(1)를 실제로 구현한 회로도이다. 회로의 동작원리를 설명하면, 각종 음향기기 연결 플러그(P1)으로부터 들어오는 L 및 R의 스테레오 음성신호는 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)의 '음향기기'의 접점인 아래쪽 접점을 통하여 음성신호의 음량을 조절하는 가변저항(VR1 및 VR2)을 거쳐서 좌, 우측 이어폰(4)으로 음성신호가 출력된다. 한편 외부로부터 전화가 걸려 오는 경우 전화/음향기기 선택스위치(SW2)를 위쪽 접점인 '전화' 위치로 전환시키면 이어폰(4) 두개가 병렬접속되어 휴대폰 접속용 플러그(P2)의 음성회로 단자에 연결되고, 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 누르면 마이크로폰(5)을 잠시 접지시켜 휴대폰이 송수신 통화 상태로 전환되어 전화의 음성 송수신이 가능하게 되는 것이다.

도4는 본 발명의 호출신호 감지형 제어장치(1-1)의 구성회로의 예로서, 회로에 따라서 자세히 설명하면 다음과 같다. 회로중 IC1, IC2 및 R1, R2 및 C2로 구성되는 부분은 구형파 발진회로로서 초당 2∼3회의 구형파를 발생시킨다. IC2의 출력 단자의 신호는 C2와 R1, R2를 통하여 IC2 입력단자 및 IC1 입력단자로 궤환(feed back)하기 때문에 이 디지털회로에서 구형파가 지속적으로 발생된다. IC2의 출력은 인버터 IC3 입력으로 접속이 되는데 IC2의 출력과 IC3출력은 서로 반대극성으로 반전이 되어 있으므로 IC2의 출력이 High이면 IC3의 출력은 Low, IC2의 출력이 Low이면 IC3의 출력은 High로 항상 반대가 된다. 따라서 LED1과 LED2는 각각 R3과 R4를 통하여 IC2의 출력과 IC3의 출력에 연결되어 있으므로 LED1과 LED2는 서로 교차로 깜빡이는 역할을 한다. 물론 R3과 R4는 LED의 전류 제한용 저항이다. 그런데 또한 회로도에서 IC5, IC6, IC7과 C4로 구성되는 회로는 또 하나의 궤환(feed back) 발진기를 구성하는데 이 발진 주파수는 콘덴서 C4의 값으로 결정되며, 이 발진 주파수는 가청주파수 즉 1∼2KHz의 음성을 발진시키는 회로이다. 그런데 IC5, IC6, IC7, C4로 구성되는 이 음성 발진 회로는 IC7의 상단의 입력신호가 High일 때만 동작하고, IC7의 상단 신호가 Low가 되면 발진이 정지하게 된다. 그런데 이 IC7의 상단 입력으로 IC1, IC2의 구형파 발진회로 출력이 들어오므로 IC1과 IC2로 구성되는 낮은 주파수의 스위칭에 따라서 IC5, IC6, IC7의 구성으로 발진되는 음성신호가 ON-OFF로 단속하게 된다. 그리고 이 회로에서 IC9, IC10, IC11, IC12의 4개의 IC는 모두 컨트롤 입력이 High가 될 때 Input 신호가 Output 신호로 접속이 되고, Control이 Low가 되면 Input 신호와 Output 신호가 끊어지게 되는 아날로그 스위치이다. P1은 음향기기(3)의 이어폰 잭(Jack)에 접속하는 플러그(Plug)이고, P2는 휴대폰(2)의 마이크, 이어폰 잭 및 호출신호 감지 센서에 접속시키기 위한 플러그이다. 또한 스위치 SW2는 본 제어장치를 통하여 이어폰마이크 폰세트가 휴대폰(2)이나 음향기기(3)에 연결되게 절체하는 스위치이다. J1은 이어폰마이크 폰세트를 연결하는 잭으로써, 여기에 마이크(5)와 이어폰(4)이 달린 스테레오 핸즈프리 폰세트를 끼워서 사용하게 된다. 보턴형 스위치 SW3은 바로 휴대폰 호출이 있을 때에 잠시 눌러주면 휴대폰이 통화되게 만들어 주는 통화 개시/종료 스위치이다. SW1는 제어장치를 사용하지 않을 때 전원을 차단하여 주는 전원스위치이다. 따라서 이 제어장치의 플러그 P1, P2를 각각 음향기기(3)와 휴대폰(2)에 접속하고 J1을 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트에 접속하여 전원 스위치(SW1)를 작동시키면 본 제어장치는 동작하게 되는데, 먼저 휴대폰의 호출이 없을 때의 동작을 설명하면 다음과 같다.

휴대폰의 호출이 없거나 접속을 하지 않았을 경우에는 휴대폰/음향기기 선택 스위치(SW2)를 '음향기기' 위치로 전환하고 음악을 청취할 것이다. 음향기기 플러그(P1)에서 나오는 선은 각각 좌(L)음향, 우(R)음향, 접지(GND)의 세 선으로 구성되는데, L 및 R 신호는 각각 IC11과 IC12의 입력단자로 들어간다. 그런데 휴대폰 호출신호가 없을 때에는 센서(7)의 접속 플러그(P3)의 CALL 신호가 Low 상태인데, 이 신호가 단안정 멀티 바이브레이터 IC13의 입력으로 들어가므로 IC13의 Q 출력은 역시 Low가 되며 이것이 인버터 IC8에 의해서 High로 반전되어서 IC11과 IC12의 Control 단자(CTL)에 가해지므로 IC11과 IC12의 아날로그 스위치가 작동하여서 각각 Input이 Output에 접속이 된다. 그러므로 음향기기로부터 L음성 신호와 R음성 신호는 각각 IC11 및 IC12의 출력 Output 단자로 나가서 스위치(SW2)의 아래쪽 단자를 통하여 이어폰마이크 폰세트 잭(J1)의 음향 L, R음성단자에 접속되어 스테레오 이어폰(4) 세트로 음향이 들리게 된다. 한편 센서 플러그(P3)의 휴대폰 Call 신호가 없을 때에는 IC13의 Q 출력이 Low가 되므로 이 Low 신호는 직접 IC9와 IC10의 Control 신호로 각각 들어가므로 아날로그 스위치 IC9와 IC10은 차단이 되어 IC9와 IC10의 입력에 연결된 1∼2KHz의 음성단속신호는 아날로그 스위치 IC9와 IC10의 출력으로 나가지 못하게 되어 이어폰(4)에는 호출 경보음은 들리지 않게 된다. 뿐만 아니라 이때에 Low 상태인 IC13의 Q 출력은 IC9와 IC10의 Control 신호로 들어 갈 뿐만 아니라 인버터 IC4의 입력, NAND Gate IC1의 위쪽 입력 단자에도 들어가 Low가 걸리게 되므로, IC1과 IC2의 단속발진기도 동작을 하지 않게 되어 발진이 정지된다. 그러나 휴대폰에 호출신호가 오면 휴대폰 호출 감지 센서(7 또는 7-1)가 작동하게 되어 센서 플러그(P3)의 Call 신호가 잠시 High가 되고, 단안정 멀티바이브레이터 IC13의 Q 출력신호는 일정 주기동안 High 상태를 지속하게 된다. 따라서 IC8의 입력신호가 High가 되므로 인버터 IC8의 출력은 Low로 반전이 되어 IC11과 IC12의 Control 단자에 걸리게 되므로 IC11과 IC12는 즉시 차단되고 들리던 음향기기의 소리는 멈추게 된다. IC13의 Q 출력 High 신호는 계속해서 직접 IC9와 IC10의 Control 단자에 접속되므로 IC9와 IC10의 입력단자에 들어온 1∼2KHz의 음성 단속 신호가 IC9와 IC10의 출력으로 나가게 된다. 따라서 콘덴서 C5와 C6를 통하여, 스위치(SW2)를 거쳐서 J1 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트에 L, R음성으로 출력이 되기때문에 이어폰마이크 폰세트에서는 음악이 중단되고, 호출이 왔다는 단속 경보음이 '삑삑삑' 하고 들리게된다. 이때 Call 신호가 High가 들어오게 되면, High 신호가 인버터 IC4와 IC1의 위쪽 입력에 들어가게 되므로, 초당 2∼3회의 단속 펄스 발진이 일어나게 된다. 그러므로 Call 신호의 High가 들어오게 될 때에만 단속 펄스가 발생하게 되고, 이것은 IC5, IC6, IC7로 구성되는 음성발진회로 IC7의 입력신호로 들어가게 되어 음성 발진 주파수를 '삑삑삑' 하면서 단속시키는 것이다. 휴대폰의 Call 신호에서 High 신호인 호출신호가 들어와서 음성 발진 신호가 들릴 때에는 사용자가 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)를 '휴대폰' 위치로 전환시키면서 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 잠깐 누르게되면 휴대폰의 마이크 단자가 잠시 접지가 되어 휴대폰이 통화상태로 된다. 이때에 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트에 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)와 잭(J1)을 통하여 휴대폰의 수신 음성이 들리게 된다. 잭(J1)의 마이크 단자(MIC)는 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)를 통해 직접 플러그(P2)의 마이크 단자를 통하여 휴대폰의 마이크로폰에 접속이 된다. 그리하여 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트 하나를 가지고 음향기기의 청취와 휴대폰 송수신을 함께 할 수 있게 되는 것이다. 여기에 예시된 회로에서는 휴대폰과 음향기기의 전환을 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)로 하는 예를 보였으나, 회로에 플립플롭(Flip-Flop)을 사용하면 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 누름에 따라 상태를 기억시켜서 플립플롭의 출력전압에 의하여 아날로그 스위치를 조작하여 휴대폰과 음향기기의 선택을 전자회로에 의하여 자동적으로 할 수도 있는데 이는 도5에 구성 예를 보여주고 있다.

C1과 C3는 모두 디커플링(decoupling) 콘덴서이다. 여기서 특이한 것은 IC4인데, IC4는 LED1과 LED2가 항상 교대로 ON, OFF되게 되므로 휴대폰 호출이 있어서 Call 단자가 High가 들어오면 IC1, IC2, R1, R2, C2로 구성되는 발진회로가 발진을 개시하므로 구형파가 발생이 되어서 LED1과 LED2가 서로 교대로 깜빡거리게 되는바, 발진 음성 신호를 듣지 않게 되더라도 시각적으로 휴대폰 호출이 있다는 것을 표시하는 것이다. 그런데 LED1과 LED2가 서로 교대로 ON, OFF 되게 되어 있으므로 휴대폰 호출이 없을 때에 IC1, IC2, R1, R2, C2로 구성되는 펄스 발진기가 동작하지 않을 경우에 IC2의 출력이 Low가 되어 LED1은 들어오지 않지만, 이 Low 신호가 IC3를 통하여 High로 반전이 되므로, 만일 LED2를 직접 접지시켜놓으면, 호출이 없더라도 LED2는 들어오게 된다. 이렇게 휴대폰 호출이 없을 경우에 점등되는 것을 방지하기 위하여 IC4를 넣어서 Call 신호가 High로 들어오지 않고 Low인 경우에는 IC4의 입력이 Low이므로 IC4의 출력은 반전이 되어 High가 되게 만든다. 그러므로 호출이 없을 때 LED2의 Anode(+) 측이 High가 된다할지라도 LED2의 Cathode(-) 측은 IC4의 출력과 함께 역시 High가 되므로 IC3출력과 IC4의 출력이 모두 High로 동전위가 되어 LED2도 점등되지 않도록 되어 있다. 그러므로 휴대폰 호출이 없을 때에는 LED1과 LED2가 모두 소등되고 휴대폰 호출이 생기면 서로 교대적으로 깜빡거리게 되는 것이다

도5는 도4에서 구현된 설계 회로를 완전 자동화한 구성 예로써 도4에서 사용한 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)를 제거하고 통화 개시/종료 스위치(SW3)를 사용하지 않아도 자동적으로 휴대폰의 호출이 오면, 즉시 스테레오 이어폰과 음향기기의 접속을 끊고 일정 시간동안 경고음을 들려주다가 아날로그 스위치 IC에 의하여 이어폰을 휴대폰의 음성회로에 접속시켜주는 자동식 전자회로 전환방식의 블럭다이어그램을 도시하고 있다. 블럭도를 자세히 설명하면 다음과 같다. 도4에서와 같이, 2는 휴대폰(또는 유무선 전화기나 무전기), 3은 음향기기 장치, 4는 스테레오 이어폰 또는 헤드폰, 5는 마이크로폰이다. 8은 경보음 발진부로써 도4에서 IC1, IC2, IC3, IC4, IC5, IC6, IC7과 그 주변 부품들인 R1, R2, C2, R3, R4, LED1, LED2, C4로 구성된 회로를 블럭으로 표시한 것이다. 7이나 7-1은 감지 센서장치, IC14부터 IC18까지의 5개의 IC는 도4에서의 IC9부터 IC12까지의 4개의 IC와 같은 아날로그 스위치 IC로써 Control단자가 High면 입력이 출력에 접속되고 Low면 입력과 출력이 단절되는 부품이다. IC19는 상승시 동작하는(Non-retriggerable positive-going edge trigger) 단안정 멀티바이브레이터, IC20은 하강시 동작하는(Negative-going edge trigger) 단안정 멀티바이브레이터, IC21은 RS형 플립플롭, SW4는 즉시 통화/종료 스위치, SW5는 음향기기 동작 스위치이다. 이제 그동작을 설명하면, 먼저 IC21는 RS 플립플롭이므로 최종 입력신호가 R입력이었는지 또는 S입력이었는지에 따라 Q 출력과 역Q 출력이 정해지며 다음 입력이 들어올 때까지 전 상태가 기억된다. IC21의 Q 출력과 역Q 출력은 각각 IC15, IC16 및 IC17, IC18의 Control단자에 접속되어 있고 출력은 각각 L 및 R의 이어폰에 함께 연결되어 있기 때문에 이 두 쌍의 IC들은 항상 서로 반대 상태, 즉 교대적으로 동작하여 L, R의 스테레오 이어폰(4)이 음향기기(3) 또는 휴대폰(2)의 음향에 연결되도록 해준다. 이제 만일 휴대폰의 호출신호가 오면 센서(7 또는 7-1)의 호출 입력신호 단자에서 High 펄스가 들어오므로 이 펄스가 IC21의 R입력단자로 들어가게 되어 IC21의 역Q 출력이 High 상태로 기억되고 이 역Q 출력은 IC17과 IC18의 Control 단자로 입력되어 휴대폰의 음성출력은 IC17과 IC18의 입력으로부터 출력으로 관통해서 스테레오 이어폰(4)으로 들어가 휴대폰의 수신 음성이 양쪽 모두에서 들리게 된다. 그와 동시에 High 상태로 있던 IC21의 Q 출력은 Low 상태가 되어 IC15와 IC16의 입력과 출력을 개방시켜 음향기기의 청취를 중단시키게 된다. 한편, 센서(7 또는 7-1)의 호출입력인 High 펄스 신호는 동시에 IC19의 트리거 입력단자에도 동시에 들어가므로 단안정 멀티 바이브레이터 IC19를 트리거한다. IC19는 소위 One-shot Timer로 동작하므로 입력 펄스의 상승시에 즉시 일정기간(예로써 약7초 정도) 동안 High 펄스를 발생시키게 되고 이는 아날로그 스위치 IC14를 게이트(Gate)하여 경보음 발생장치(8)로부터의 '삑삑삑'하는 음성 경보신호가 콘덴서 C9를 통하여 IC17과 IC18을 거쳐 스테레오 이어폰(4)에 일정기간 동안 들리게 된다. IC19의 출력은 역시 단안정 멀티바이브레이터인 IC20의 입력을 트리거하게 되는데, 이 IC20은 입력펄스의 하강시에 동작하는(Negative-going edge trigger) 장치이므로 수 초 동안의 경보음 동작시간이 끝남과 동시에 약 0.5초 정도의 짧은 펄스를 방출하므로 이 펄스가 트랜지스터 드라이버(Q5)를 거쳐 릴레이(RL1)를 잠시 동작시켜 그 접점이 붙게되어 휴대폰의 마이크 보턴을 잠시 접지하므로 휴대폰이 통화상태로 바뀐다. 즉 도4에서의 통화 개시/종료 스위치(SW3)의 동작을 자동으로 행하는 것이다. 스위치 SW4는 이 자동 스위치 동작을 수동으로 할 수 있게도 하는 보조적인 보턴 스위치로써 휴대폰 호출 경보음을 수 초 동안 듣지 않고 즉시 통화를 하고자 할 때, 통화를 수동으로 종료하고자 할때 또는 휴대폰의 최종 번호 재송신시(Redialing)에 사용하기 위한 것으로 IC19의 리세트(Reset) 단자와 휴대폰의 마이크 단자를 동시에 접지시킨다. 다음, 휴대폰의 통화가 끝나면 센서(7 또는 7-1) 또는 휴대폰(2)의 본체에서 나오는 통화 종료(Call End) 신호가 RS형 플립플롭 IC21의 S단자에 들어가므로 IC21이 세트(Set)되어 Q 출력단자가 High가 되고 역Q 단자가 Low가 되므로 IC17, IC18이 단절되고 대신 IC15과 IC16이 동작하여 음향기기(3)의 L(좌) 및 R(우) 음향이 스테레오 이어폰(4)에 접속되어 음악이 들리게 되는 것이다. 따라서 도4에서의 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)와 통화 개시/종료 스위치(SW3)의 수동조작이 불필요한 전자식 스위칭동작에 의한 이른바 완전 자동식 제어장치(1-1)의 구현 예인 것이다. SW5는 음향기기 동작 스위치로써 만일 통화 종료(Call End) 신호가 없거나 휴대폰(2) 쪽으로 IC21의 상태가 기억되어 있을 때에 수동으로 음향기기(3) 상태로 전환하기 위한 보턴 스위치이다.

도6은 필터를 사용한 고주파 감지기(RF 센서) 회로의 한 예이다. 회로의 동작원리를 상세히 설명하면, 휴대폰이 수신응답을 할 때에 안테나에 유기된 송신 고주파 신호는 공진기(RS1)와 콘덴서(C10)을 거쳐서 필터(FL1)에 들어오게 된다. 공진기(RS1)는 휴대폰이 Cellular Phone인 경우에는 800MHz대의 주파수로, PCS인 경우에는 1.7GHz 대역의 주파수로 공진되어 있는 병렬공진회로이다. 그러므로 휴대폰(Cellular 또는 PCS)에서의 응답신호 전파가 발사되면 공진기(RS1)가 최대의 병렬 임피던스를 갖기 때문에 그 신호 레벨은 C10을 통하여 필터(FL1)에 들어오고, 휴대폰의 Cellular 또는 PCS의 주파수가 아닌 경우에는 공진기(RS1)는 낮은 임피던스를 갖기 때문에 공진기를 통하여 신호 레벨이 없어진다. 그러므로 C10을 통하여 입력된 신호는 필터(FL1)의 입력단자에 들어오게 되는데 이 필터(FL1)는 역시 Celluar 또는 PCS 주파수의 대역통과 여파기(Band Pass Filter)이기 때문에 해당되는 휴대폰 신호가 들어올 경우에만 그 출력이 FL1 출력에서 C11에 나타나게된다. C11, D1, D2, C12, R8로 구성된 회로는 2배압 검파 회로로써 필터의 출력부에 나온 고주파 신호를 양파 검류해서 직류(DC) 신호를 Q1의 베이스에 가하게 된다. 필터 FL1의 출력 신호가 (-)인 반주기동안에는 C11과 D1을 통하여 C11 양단에 충전하게 되는데 C11의 왼쪽이 (-), 오른쪽이 (+)로 직류전압이 충전된다. 다음 필터(FL1)의 출력부가 (+) 반주기인 경우에는 (-) 반주기 동안에 충전되었던 C11의 전압과 (+) 반주기의 전압이 합해져서 D2를 통하여 C12에 충전되게 되므로 FL1 출력부 전압의 2배 전압이 C12 양단에 나타나게된다. C12와 R8은 시정수회로서 고주파 부분을 제거하고 완전한 직류전압이 되게 한다. 그러므로 C12와 R8 양단에 나타나는 직류전압은 안테나의 PCS/Cellular 신호 전압이 있을 때만 나타나는데 이 (+) 전압은 Q1의 베이스에 입력이 되고 Q1의 에미터 전류는 Q2의 베이스에 직접 입력되어서 Darlington 접속이 되고 높은 증폭률로 증폭이 되어 Q2의 콜렉터 단자를 접지시키거나 개방(Open)시키게 되는데 RF 고주파 신호가 들어왔을 때에는 Q1, Q2가 포화되면서 Q2의 콜렉터가 접지되어 VCC 전압이 R8을 통하여 LED3을 점등시키고 Low 전압이 인버터 IC22의 입력에 인가되어 IC22의 출력부에는 High 전압이 출력되므로 이 신호가 RF신호 센서의 감지 전압으로써 제어기(1-1) 회로로 보내진다. 여기서 R9는 Q1의 콜렉터 저항이고, R10은 Q2의 콜렉터 저항이며 LED3은 RF 감지 여부를 표시해 주는 발광 다이오드이다. 고주파 감지기에는 세단자가 있는데 전원단자(VCC)와 감지출력단자(CALL)와 접지단자(GND)로 구성되어서 이것이 센서플러그(P3)를 통하여 전선으로 제어기 회로에 접속이 되어서 휴대폰 수신신호가 있음을 감지해 주는 역할을 한다.

도7은 램프 광(光) 감지 센서의 회로로서 각 부품을 보면 Q3은 NPN 트랜지스터, Q4는 PNP 트랜지스터, CdS는 광량(光量)에 따라 저항값이 반비례로 변하는데, 빛이 비치지 않았을 때에는 저항 값이 수MΩ의 높은 저항값을 갖지만 빛이 감지되면 수십KΩ정도로 낮은 저항값을 갖는 소자이다. 회로 동작을 보면 만일 CdS에 빛이 감지되지 않았을 경우에는 CdS의 저항이 저항(R11)에 비하여 무척 커지기 때문에 NPN 트랜지스터(Q3)의 베이스 전압은 아주 낮아져서 NPN 트랜지스터(Q3)는 차단되고, 따라서 PNP 트랜지스터(Q4)의 베이스가 고전위가 되어 역시 차단되어 PNP 트랜지스터(Q4)의 콜렉터는 영(0)전위가 되고 LED4는 멸등된다. 그러나 휴대폰에 수신신호가 들어와서 램프가 점등되면 이를 CdS가 감지하여 그 저항값이 낮아지므로 NPN 트랜지스터(Q3)의 베이스 전위는 높아지고 따라서 NPN 트랜지스터(Q3)가 포화상태가 되어 컬렉터가 접지상태로 영(0) 전위가 되면서 PNP 트렌지스터(Q4)의 베이스도 영(0) 전위로 변한다. PNP 트랜지스터(Q4)는 베이스가 영(0) 전위로 에미터보다 낮으면 도통이 되므로 에미터부터 콜렉터로 포화 전류가 흘러서 PNP 트랜지스터(Q4)의 콜렉터는 High 전압신호가 CALL 신호로 출력된다. 또 VCC 전압이 저항 R14를 통해 흐르게 되면, LED4가 점등되게 된다. 즉 휴대폰 호출신호가 들어와서 램프가 깜빡이면 이를 CdS가 감지하여 CALL 신호를 발생시키는 센서 동작을 하게되는 것이다.

도8은 휴대폰 데이터 커넥터의 호출 신호 단자를 이용한 센서(7-2)의 구조도이다. 커넥터는 휴대폰 내부의 접지(G), 전원(VCC), 호출 신호 단자(CALL), 통화 종료(END), 외부 마이크(M), 외부 이어폰(A) 등 6개의 단자를 제어기에 연결하여 주어 휴대폰의 통화을 제어기(1-1)에서 행할 수 있게 한다.

본 발명장치를 사용함으로써 각종 음향기기의 음악이나 라디오 방송 또는 컴퓨터 음악을 듣는 도중에 전화가 걸려오는 경우에 음향 기기를 중단시키거나, 귀에 착용하고 있던 음향기기 청취용 이어폰을 빼어낼 필요가 없고, 휴대폰을 손에 들 필요도 없이 착용하고 있는 이어폰을 그대로 사용하며, 전화/음향기기 선택스위치(SW2)를 전환하고 통화 개시/종료 스위치(SW3)의 보턴을 누르기만 하면 휴대폰의 통화가 가능하여 앞에서 열거한 행동들에 대한 번거로움을 없애주는 것이다. 또한 어떠한 휴대 전화기나 음향기기에 공통으로 사용할 수 있도록 범용으로 만들어 어느 회사, 어느 제품에나 편리하게 사용할 수 있도록 고안된 휴대폰/음향기기 공용의 스테레오 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트이다. 또 도5와 같은 구성으로하면 휴대폰과 음향기기 사용의 전환까지도 수동 조작을 전혀 하지 않고 완전 노터치(No-touch)로 자동 동작이 될 수 있으므로 자동차 운전시에나 장애인이 이용시 또는 양손을 모두 사용하는 업무 중에도 손 놀림이 불필요한 자동 통화의 편리함을 만끽할 수 있는 특출한 발명이다.

Claims

스테레오 이어폰(4)과 마이크(5)를 전화/음향기기 선택 스위치(SW2)와 음량조절기(6), 통화 개시/종료 스위치(SW3) 및 휴대폰 또는 유무선 전화기의 연결 플러그(P2)와 각종 음향기기의 연결 플러그(P1)를 갖추고 있는 제어기(1)에 접속하여 휴대폰 또는 유무선 전화기와 각종 음향기기를 하나의 이어폰 세트로 함께 사용할 수 있는 휴대폰/음향기기 겸용 스테레오 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트 및 호출신호 비감지형 수동 전환 조작 제어기.
휴대폰 또는 유무선 전화기와 각종 음향기기를 한개의 스테레오 이어폰마이크 폰세트로 공용할 수 있는 장치로써 휴대폰 또는 유무선 전화기의 호출신호를 감지하여 경보음을 이어폰에 들려주어 무선전화호출을 수동으로 절체할 수 있게 만든 휴대폰/음향기기 겸용 스테레오 이어폰마이크 폰세트 및 호출신호 감지 수동 전환 조작 제어기.
위 청구항 2의 호출신호 감지 장치로써 고주파 발사 전파를 감지하여 휴대폰/음향기기 사용을 절체하는 장치
위 청구항 2의 호출신호 감지 장치로써 휴대폰 또는 유무선 전화기의 호출표시 램프를 광학적으로 감지하여 휴대폰/음향기기 사용을 절체하는 장치.
위 청구항 2의 호출신호 감지 장치로써 휴대폰의 데이터 커넥터의 수신신호 표시 단자 등의 신호를 이용, 감지하여 휴대폰/음향기기 사용을 절체하는 장치.
위 청구항 2의 장치로써 전화/음향기기 선택스위치(SW2)를 사용하지 않고 휴대폰 또는 유무선 전화기의 호출 감지신호를 이용하여 전자적으로 자동 전환할 수 있는 전자식 자동 전환방식의 휴대폰/음향기기 겸용 스테레오 핸즈프리 이어폰마이크 폰세트 및 호출 신호 감지 자동 전환 조작 제어기.