KR20010110513A - Infrared handsfree system for mobile communication devices - Google Patents
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Abstract
본 발명의 이동통신 단말기용 적외선 핸즈프리 인터페이스 시스템은 이동통신 단말기에 접속되는 제 1시스템 및 사용자가 휴대하며 핸즈프리에 접속되는 제 2시스템으로 이루어지며, 제 1시스템과 제 2시스템간 무선 적외선통신이 이루어질 수 있도록 한다. 이로써, 일정거리 이상 떨어진 지점에서 사용자가 이동통신 단말기를 사용할 수 있도록 하여 이동통신 단말기에서 발생되는 전자파로 인한 사용자 피해를 최소화 할 수 있는 효과를 제공한다.An infrared hands free interface system for a mobile communication terminal of the present invention comprises a first system connected to a mobile communication terminal and a second system carried by a user and connected to hands free, and wireless infrared communication between the first system and the second system is performed. To help. As a result, the user can use the mobile communication terminal at a predetermined distance or more, thereby minimizing user damage due to electromagnetic waves generated from the mobile communication terminal.
Description
본 발명은 이동통신 단말기용 핸즈프리 인터페이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핸즈프리와 이동통신 단말기간 적외선을 이용한 무선 광통신을 적용하여 이동통신 단말기 사용자의 전자파 노출 피해를 최소화할 수 있는 이동통신 단말기용 핸즈프리 인터페이스 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hands-free interface for a mobile communication terminal, and more particularly, a hands-free interface for a mobile communication terminal that can minimize electromagnetic wave exposure damage of a user of the mobile communication terminal by applying wireless optical communication using hands-free and infrared communication between the mobile communication terminal. It's about the system.
현재 우리나라에서 휴대전화는 생활필수품처럼 되어있으며, 그 보급률도 이미 유선전화의 보급률을 앞서 2700만대 이상 보급된 상태이다.Currently, mobile phones are like necessities of life in Korea, and the penetration rate is already more than 27 million units ahead of the landline telephone penetration rate.
이러한 휴대전화의 사용을 보다 편리하도록 하기위해 개발된 것 중의 하나가 핸즈프리이다. 이러한 핸즈프리를 이용하여 전화기 사용시 사용자가 직접 수화기나 휴대전화를 손으로 들지않더라도 상대방과 통화할 수 있는 편리함때문에 많은 휴대전화사용자가 이를 이용하고 있다.One of the things developed to make the use of such mobile phones more convenient is hands free. Many mobile phone users use this phone because of the convenience of using the phone to talk with the other party even when the user does not pick up the handset or the mobile phone by hand.
이러한 핸즈프리들은 대부분 유선으로 휴대전화와 연결되어 있으며, 최근에는 자동차 내에서 휴대전화 통화시 무선주파수 선정 방식에 의하여 상대방의 음성을 자동차 오디오를 통하여 들을 수 있는 제품들도 선보이고 있다.These handsfrees are mostly connected to mobile phones by wires, and recently, products that can listen to the other party's voice through car audio are selected by radio frequency selection method in a mobile phone call in a car.
휴대전화 사용이 휴대전화에서 발생되는 전자파로 인해 치명적인 질병을 초래할 수 있다는 말들이 발표되면서 핸즈프리의 사용이 급격히 늘어나고 있다.Hands-free use is growing rapidly, as it is announced that the use of mobile phones can cause fatal diseases caused by electromagnetic waves generated by mobile phones.
그러나, 현재의 휴대전화기용 유선 핸즈프리는 휴대전화의 전자파를 흡수하여 체내에 전파하기 때문에 실제로 전자파의 발생을 증가시키고 있다.However, current wired hands-free for mobile telephones actually increase the generation of electromagnetic waves because they absorb and propagate electromagnetic waves of mobile telephones.
최근(2000년 4월 3일) 영국의 소비자협회는 이러한 유선 핸즈프리가 안테나 역할을 해 휴대전화에서 발생하는 전자파를 사용자의 뇌에 3배나 더 보내는 것으로드났다고 발표했다.Recently (April 3, 2000), the UK Consumers Association announced that these wired hands-free act as antennas, sending three times more electromagnetic waves from cell phones to the user's brain.
따라서, 본 발명의 목적은 핸즈프리와 이동통신 단말기간 적외선을 이용한 무선 광통신을 적용하여 이동통신 단말기 사용자의 전자파 노출 피해를 최소화할 수 있는 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a system capable of minimizing electromagnetic wave exposure damage of a user of a mobile communication terminal by applying wireless optical communication using hands-free and infrared communication between a mobile communication terminal.
도 1은 본 발명이 적용된 이동통신 단말기용 적외선 핸즈프리 인터페이스 시스템의 구성도.1 is a block diagram of an infrared hands-free interface system for a mobile communication terminal to which the present invention is applied.
도 2는 HIP 전송규격을 나타내는 도면.2 is a diagram showing a HIP transmission standard.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 제 1시스템 11 : 수신부10: first system 11: receiver
12 : 제 1신호처리부 13 : 제 1발광부12. First signal processing unit 13 First light emitting unit
14 : 제 1수광부 15 : 제 2신호처리부14: first light receiving unit 15: second signal processing unit
16 : 송신부 17 : 통화버튼16: transmitter 17: call button
20 : 제 2시스템 21 : 제 2수광부20: second system 21: second light receiving unit
22 : 제 3신호처리부 23 : 제 1증폭기22: third signal processing unit 23: first amplifier
24 : 인터페이스부 25 : 제 2증폭기24: interface unit 25: second amplifier
26 : 제 4신호처리부 27 : 제 2발광부26: fourth signal processing unit 27: second light emitting unit
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신용 적외선 핸즈프리 인터페이스 시스템은 이동통신 단말기로부터의 음성신호를 광신호로 신호처리하여 전송하고, 수신된 광신호를 신호처리하고 음성신호를 추출하여 이동통신 단말기로 전송하는 제 1시스템 및 제 1시스템으로부터 수신된 광신호를 신호처리하여 음성신호를 추출하고, 핸즈프리로부터의 음성신호를 광신호로 신호처리하여 전송하는 제 2시스템을 포함한다.Infrared hands-free interface system for mobile communication of the present invention for achieving the above object is a signal processing and transmission of the audio signal from the mobile communication terminal as an optical signal, signal processing the received optical signal and extract the voice signal to the mobile communication terminal And a second system for signal processing the optical signal received from the first system and extracting the voice signal, and for processing the voice signal from the hands free signal.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용된 이동통신용 적외선 핸즈프리 인터페이스 시스템의 구성을 나타낸다.1 shows a configuration of an infrared hands-free interface system for mobile communication to which the present invention is applied.
도 1에 보여진 이동통신용 적외선 핸즈프리 인터페이스 시스템은 크게 이동통신 단말기에 접속되어 고정되는 제 1시스템(10) 및 핸즈프리에 접속되어 사용자가 휴대하며 제 1시스템(10)과 적외선 무선 광통신을 하는 제 2시스템(20)으로 구성된다.The infrared hands-free interface system for mobile communication shown in FIG. 1 is largely connected to a mobile communication terminal, and is a first system 10 and a second system connected to a hands-free user and carried by a user while carrying out infrared wireless optical communication with the first system 10. It consists of 20.
제 1시스템(10)은 이동통신 단말기로부터 아날로그 음성신호를 수신하는 수신부(11), 수신부(11)로부터의 아날로그 음성신호를 디지털신호로 변환하고 이를 FFT(Fast Fourier Trasform)변환하는 제 1신호처리부(12), 제 1신호처리부(12)로부터의 전기신호를 광신호로 변환하여 외부로 전송하는 제 1발광부(13), 외부로부터 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 제 1수광부(14), 제 1수광부(14)로부터의 디지털 전기신호를 아날로그신호로 변환하고 이를 역FFT변환하여 음성신호를 추출하는 제 2신호처리부(15) 및 제 2신호처리부(15)로부터의 신호를 이동통신 단말기로 전송하는 송신부(16)를 포함한다.The first system 10 includes a receiver 11 for receiving an analog voice signal from a mobile communication terminal and a first signal processor for converting an analog voice signal from the receiver 11 into a digital signal and converting it into a fast fourier trasform (FFT). 12, a first light emitting unit 13 for converting an electric signal from the first signal processing unit 12 into an optical signal and transmitting it to the outside, and a first light receiving unit 14 for receiving an optical signal from the outside and converting it into an electric signal ), And the signals from the second signal processing unit 15 and the second signal processing unit 15 which convert the digital electrical signal from the first light receiving unit 14 into an analog signal and extract the voice signal by inverse FFT conversion. And a transmitter 16 for transmitting to the terminal.
더욱이, 상대방과의 전화통화 시작과 종료를 위한 통화버튼(17)을 더 포함하며, 이러한 통화버튼(17)은 핸즈프리에 장착된 통화버튼과 같이 통화버튼(17)을 한번 누르면 통화신호를 발신하고 다시 한번 누르면 통화가 정지된다.Furthermore, the mobile communication device further includes a call button 17 for starting and ending a call with the other party. The call button 17 transmits a call signal by pressing the call button 17 once, such as a call button mounted on the hands-free. Press again to stop the call.
제 2시스템(20)은 제 1시스템(10)의 제 1발광부(13)로부터 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 제 2수광부(21), 제 2수광부(21)로부터 전기신호를 전송받아 이를 아날로그신호로 변환하고 역FFT변환하여 음성신호를 추출하는 제 3신호처리부(22), 제 3신호처리부(22)로부터의 음성신호를 증폭해주는 제 1증폭기(23), 핸즈프리와 접속되어 제 1증폭기(23)로부터의 음성신호를 핸즈프리로 전송해주고 핸즈프리로부터 음성신호를 전송받는 인터페이스부(24), 인터페이스부(24)를 통해 핸즈프리로부터 전송받은 음성신호를 증폭해주는 제 2증폭기(25), 제 2증폭기(25)에 의해 증폭된 아날로그 음성신호를 디지털신호로 변환하고 이를 FFT변환하는 제 4신호처리부(26) 및 제 4신호처리부(26)로부터의 전기신호를 광신호로 변환하여 제 1시스템(10)의 제 1수광부(14)로 전송하는 제 2발광부(27)를 포함한다.The second system 20 transmits an electrical signal from the second light receiving unit 21 and the second light receiving unit 21 which receive an optical signal from the first light emitting unit 13 of the first system 10 and convert it into an electrical signal. A third signal processor 22 for converting the signal into an analog signal and performing inverse FFT conversion to extract the voice signal; a first amplifier 23 for amplifying the voice signal from the third signal processor 22; An interface unit 24 which transmits the voice signal from the first amplifier 23 to hands-free and amplifies the voice signal received from the hands-free through the interface unit 24, Converts the analog audio signal amplified by the second amplifier 25 into a digital signal and converts the electrical signals from the fourth signal processing unit 26 and the fourth signal processing unit 26 to FFT conversion into optical signals. Transmitted to the first light receiving portion 14 of the system 10 The second light emitting unit 27 is included.
우선, 이동통신 단말기로부터 핸즈프리로의 음성신호 전송방법을 설명한다.First, a voice signal transmission method from the mobile communication terminal to the hands free will be described.
제 1시스템(10)은 이동통신 단말기에 장착된 핸즈프리용 잭과 같은 이동통신 단말기 포트(미도시)에 접속되며, 수신부(11)는 이 포트를 통해 이동통신 단말기로부터 아날로그 음성신호를 수신하여 이를 제 1신호처리부(12)로 전송한다. 제 1신호처리부(12)는 수신부(11)로부터 수신한 전기적 음성신호를 디지털신호로 변환하고 이를 FFT변환하여 출력한다.The first system 10 is connected to a mobile communication terminal port (not shown) such as a hands-free jack mounted on the mobile communication terminal, and the receiving unit 11 receives an analog voice signal from the mobile communication terminal through this port. The signal is transmitted to the first signal processor 12. The first signal processor 12 converts the electrical voice signal received from the receiver 11 into a digital signal and outputs it by FFT conversion.
이때, FFT변환은 DFT(Discrete Fourier Transform)변환을 보다 빨리 수행하기 위한 알고리즘으로 음성신호를 시간영역에서 주파수영역으로 변환하여 주며, 이러한 FFT알고리즘을 이용하여 간단한 구조를 가지고 고속의 데이터 전송이 가능하다.In this case, the FFT transform is an algorithm for performing the Discrete Fourier Transform (DFT) conversion more quickly. The FFT transform converts the voice signal from the time domain to the frequency domain. The FFT algorithm enables a high speed data transmission using a simple FFT algorithm. .
LED, 레이저, 포토 다이오드 등으로 이루어진 제 1발광부(13)는 제 1신호처리부(12)로부터 디지털화된 전기신호를 전송받아 이를 광신호로 변환한다. 즉, 1, 0의 2진 신호를 수신해 이를 빛의 강약으로 바꾼다.The first light emitting unit 13 including the LED, the laser, the photodiode, and the like receives the digitized electric signal from the first signal processing unit 12 and converts it into an optical signal. That is, it receives a binary signal of 1 and 0 and converts it into a light intensity.
제 1발광부(13)는 이렇게 빛의 강약으로 바뀐 광신호를 적외선을 이용하여 전송한다.The first light emitting unit 13 transmits the optical signal changed into the intensity of light using infrared rays.
이때, 적외선 광신호는 이동통신 단말기에서 사용되는 주파수의 1/50 ~ 1/80 정도의 낮은 주파수인 1.4㎒ ~ 2,8㎒를 사용하게 되므로 고주파에 따른 전자파발생으로 인한 사용자의 피해를 최소화할 수 있고 통신상의 잡음 없이 고속의 데이터 전송이 가능하다.In this case, since the infrared optical signal uses 1.4 MHz to 2,8 MHz, which is a low frequency of about 1/50 to 1/80 of the frequency used in the mobile communication terminal, the damage of the user due to the electromagnetic wave generated by the high frequency is minimized. And high speed data transmission without communication noise is possible.
또한, 복수개의 적외선 핸즈프리 인터페이스 시스템이 동일 지역에서 사용될경우 무선 광통신이므로 제 3자의 데이터가 개입되어 전송될 수 있으므로, 이를 방지하여 서로 다른 사용자의 송수신을 통제하고 정보의 보안을 위해 도 2에서 보여지는 것과 같은 HIP(High Information Protocol)의 전송규격을 사용한다.In addition, when a plurality of infrared hands-free interface system is used in the same area, because the wireless optical communication can be transmitted by the third party's data, it prevents this to control the transmission and reception of different users and is shown in Figure 2 for the security of information Use the same transport specification as the High Information Protocol (HIP).
HIP 전송규격에 대해 보다 상세하게 설명하면, HIP 전송규격은 순번이 정해진 4개의 프레임을 사용하여 통신을 실시한다. 각각의 프레임은 통신의 시작을 알려주어 수광부를 리셋시키는 2비트의 스타트필드, ID등의 사용자정보를 포함하는 4비트의 헤더필드, 정보데이터가 포함되는 64비트의 데이터필드, 전송되온 데이터의 오류를 체크하기 위한 4비트의 체크필드 및 각 프레임의 종료를 알리는 2비트의 종료필드를 포함하여 이루어진다.The HIP transmission standard will be described in more detail. The HIP transmission standard communicates using four frames having a predetermined number. Each frame is a 2-bit start field that resets the receiver by initiating communication, a 4-bit header field containing user information such as ID, a 64-bit data field containing information data, and an error in transmitted data. And a 4-bit check field for checking " " and a 2-bit end field for indicating the end of each frame.
이러한 4개 프레임의 스타트필드에는 각기 순번이 정해져 있어 발광부에서 해당 순번대로 프레임을 전송하고 수광부에서는 수신한 프레임들을 해당 순번대로 취합하므로 서로 다른 사용자들과의 중복수신 문제를 해결할 수 있게된다.Since the start fields of the four frames are determined in order, the light emitting unit transmits frames in the corresponding order, and the light receiving unit collects the received frames in the corresponding order, thereby solving the problem of duplicate reception with different users.
제 2시스템(20)의 제 2수광부(21)는 상술된 HIP 전송규격에 따라 무선 적외선통신에 의해 제 1발광부(13)로부터 전송된 광신호를 수신하여 이를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 제 3신호처리부(22)는 전기적 신호로 변환된 디지털신호를 아날로그신호로 변환하고 이를 역FFT변환하여 음성신호를 추출해 출력한다.The second light receiving unit 21 of the second system 20 receives an optical signal transmitted from the first light emitting unit 13 by wireless infrared communication according to the above-described HIP transmission standard, converts it into an electrical signal, and outputs it. The third signal processing unit 22 converts the digital signal converted into an electrical signal into an analog signal, inverts the FFT, and extracts and outputs a voice signal.
이렇게 추출된 음성신호는 제 1증폭기(23)에서 증폭되어 인터페이스부(24)를 통해 사용자 핸즈프리의 이어폰으로 전송되어 사용자가 상대방의 음성을 인식하게 된다.The extracted voice signal is amplified by the first amplifier 23 and transmitted to the earphone of the user's handsfree through the interface unit 24 so that the user recognizes the other party's voice.
다음으로, 사용자가 핸즈프리의 마이크에 음성신호를 입력하고 이 음성신호가 이동통신 단말기로 전송되는 방법은, 상술된 이동통신 단말기로에서 핸즈프리로의 음성신호 전송방법과 유사하다.Next, the method in which the user inputs a voice signal into the hands-free microphone and the voice signal is transmitted to the mobile communication terminal is similar to the method of transmitting the voice signal from the mobile communication terminal to the hands-free described above.
사용자의 음성신호는 인터페이스부(24)를 통해 제 2증폭기(25)에 전송되어 증폭되고, 증폭된 아날로그 음성신호는 제 4신호처리부(26)에서 디지털로 변환되고 FFT변환되어 제 2발광부(27)로 전송된다.The voice signal of the user is transmitted to the second amplifier 25 through the interface unit 24 and amplified, and the amplified analog voice signal is digitally converted by the fourth signal processor 26 and FFT converted to the second light emitting unit ( 27).
제 1발광부(13)와 동일한 제 2발광부(27)는 디지털화된 전기적 음성신호를 광신호로 변환하여 적외선통신을 위해 빛을 방출한다. 제 2수광부(21)과 동일한 제 1수광부(14)는 제 2발광부(27)로부터 방출된 광신호를 수신하여 이를 전기적 신호로 변환한다. 전기적 신호로 변환된 디지털 음성신호는 제 2신호처리부(15)에서 아날로그신호로 변환되고 역FFT변환되어 송신부(16)로 전송된다.The second light emitting unit 27, which is the same as the first light emitting unit 13, converts the digitized electrical voice signal into an optical signal and emits light for infrared communication. The first light receiving unit 14, which is the same as the second light receiving unit 21, receives an optical signal emitted from the second light emitting unit 27 and converts it into an electrical signal. The digital voice signal converted into an electrical signal is converted into an analog signal by the second signal processor 15, and is inversely FFT converted and transmitted to the transmitter 16.
송신부(16)는 아날로그 음성신호를 전송받아 이를 이동통신 단말기로 전송하여 사용자의 이동통신 단말기를 통해 상대방에게 전송될 수 있도록 한다.The transmitter 16 receives an analog voice signal and transmits the analog voice signal to the mobile communication terminal so as to be transmitted to the counterpart through the user's mobile communication terminal.
이렇듯 사용자는 핸즈프리에 접속되는 제 2시스템(20)을 휴대하고 이를 통해 이동통신단말기로부터 떨어진 지점(대략 3m 정도)에서 이동통신 단말기에 접속된 제 1시스템(10)과 저주파수를 이용한 무선 적외선통신으로 이동통신 단말기를 이용할 수 있게된다.In this way, the user carries the second system 20 connected to the hands-free and through the infrared system using the low frequency and the first system 10 connected to the mobile communication terminal at a point away from the mobile communication terminal (about 3m). The mobile communication terminal can be used.
본 발명은 상술된 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 범위내에서 이 기술의 숙련자들에 의해 다양한 변형들이 가능하다.The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications are possible by those skilled in the art within the scope of the present invention.
예컨대, 도 2의 HIP 전송규격에 의한 프레임들은 보다 다양한 수의 프레임들로 구성되고 각 프레임들에게 순번을 부여할 수 있다.For example, the frames according to the HIP transmission standard of FIG. 2 may be composed of a greater number of frames and may be assigned a number to each frame.
상술한 바와 같이 본 발명은 유선으로 이동통신 단말기에 접속되는 핸즈프리를 사용하지 않고 이동통신 단말기와 핸즈프리간을 낮은 주파수를 사용하는 적외선을 이용한 무선 광통신 방법을 적용하여 이동통신 단말기로부터 발생되는 전자파로 인한 인체의 피해를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention applies a wireless optical communication method using infrared rays using a low frequency between the mobile communication terminal and the handsfree without using the hands-free connected to the mobile communication terminal by wire. There is an effect that can minimize the damage to the human body.
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