KR200218550Y1 - 휴대폰용 핸즈프리 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대폰용 핸즈프리 장치에 관한 것으로, 휴대폰과의 접속을 위한 접속장치, 입력음성신호를 증폭하기 위한 입력신호 증폭기, 및 상기 증폭된 입력신호를 무선이어폰에 출력하기 위한 출력장치를 구비한 본체와, 상기 본체로부터 출력된 신호를 수신하기 위한 픽업코일, 입력신호 증폭기 및 이어폰을 구비한 무선이어세트로 구성되는 휴대폰용 핸즈프리 장치에 있어서, 상기 본체의 출력장치는 상기 증폭된 입력신호를 상기 무선이어세트의 픽업코일로 송신하기 위해 기판 인쇄된 자기장 유도 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면, 선택적으로 스피커와 무선이어폰을 이용할 수 있고, 기판에 인쇄하는 형태의 자기장 유도 코일을 이용함으로써 편리하고 효율적이고 경제적인 핸즈프리 장치를 제공하는 효과가 있다.

Description

휴대폰용 핸즈프리 장치{A Hands Free Device For Cellular Phone}

본 고안은 휴대폰용 핸즈프리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 이어폰을 이용하기 위한 자기장 유도코일을 인쇄회로기판에 인쇄하여 제작하고 이어폰에 신호스케치 회로를 장착하여 편리하게 무선이어폰을 사용할 수 있도록 한 휴대폰용 핸즈프리 장치에 관한 것이다.

최근, 휴대폰의 보급이 급격히 증가됨에 따라 차량에서 휴대폰을 사용할 경우가 많아지고, 이에 따라 많은 교통사고가 발생하여 법적으로 차량운전 중 휴대폰 사용을 규제하고 있다. 그러나, 운전 중 사업상 반드시 필요한 통화가 있을 경우가 많기 때문에, 이는 단지 법적으로만 규제할 뿐 실질적으로 규제하기는 힘들다. 따라서, 이를 해결하기 위한 수단으로 차량 내에 설치하는 휴대폰용 핸즈프리 장치가 있는데, 이는 핸즈프리 장치에 스피커 및 마이크를 설치하여 이용하는 방식으로 차량 동승자에게 휴대폰 사용자에게 걸려온 통화내용이 알려지는 단점이 있었다.

이러한 단점을 해결하기 위한 종래 기술로서, 도 1에는 무선이어폰을 사용하여 사용자만이 통화내용을 알 수 있도록 한 종래의 휴대폰용 핸즈프리 장치가 개시되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 핸즈프리 장치는 휴대폰 또는 휴대 정보 단말기(30)와, 차량에 설치되어 휴대폰 또는 휴대 정보 단말기를 놓아두기 위한 접속장치(32)와, 송수신을 지원하기 위한 출력증폭기(34) 및 입력증폭기(38)와, 차량내에 부착된 유도코일(40)과, 입출력증폭기(34,38)를 유도코일에 접속하기 위한 멀티플렉서(38)를 구비하고, 무선으로 접속되는 무선이어세트(50)는 수신코일(52)및 송신코일(54)과, 이 수신코일(52) 및 송신코일(54)에 각각 접속되는 입력증폭기(56) 및 출력증폭기(58)와, 입력증폭기(56)에 접속된 이어폰(60)과, 출력증폭기(58)에 접속된 마이크(62)를 구비한다. 여기서, 수신코일(52), 입력증폭기(56)및 이어폰(60)은 수신부를 이루고 송신코일(54), 출력증폭기(58) 및 마이크(62)는 송신부를 이룬다.

그러나, 이러한 종래의 무선이어폰을 이용한 휴대폰용 핸즈프리 장치는 입력음성신호와 출력음성신호 간의 간섭(하울링)을 개선하기 위해 반드시 멀티플렉서(38)를 사용하여야 하는데, 이것은 무선이어세트에 음성 송신 및 수신기능을 모두 갖고 있어 자기장 유도코일이 신호의 송신 및 수신 동시에 수행할 경우 하울링이 발생하기 때문이다. 결과적으로, 핸즈프리 장치는 멀티플렉서를 사용하고, 무선이어세트에는 신호수신수단 및 마이크를 포함하는 신호송신수단을 포함함으로써 복잡성과 비경제성의 단점이 있다.

또한, 종래 핸즈프리장치의 자기장 유도코일을 이용한 신호 송수신 범위는 매우 짧은 거리, 대략 30cm 이내로서 실제 적용이 곤란한 문제점이 있다. 또한, 이를 대형화하여 송수신 범위를 확대할 경우 핸즈프리 장치가 대형화되어 미관상뿐만 아니라 차량 내 장착이 어려워지게 되고, 제조가격이 높아지는 문제가 있다.

특히, 무선이어폰 사용하기 위해서는 일일이 리모콘을 작동시켜야하는 불편함도 있다.

본 고안의 목적은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 무선이어세트의 넓은 송신거리를 확보할 수 있고, 소형화 및 편리한 장착기능을 부여한 휴대폰용 핸즈프리 장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 무선이어폰을 사용할 때 자동적으로 입력신호를 수신하여 출력하는 편리하고 경제적인 휴대폰용 핸즈프리 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 핸즈프리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도,

도 2는 본 고안에 따른 핸즈프리 장치를 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 핸즈프리 본체의 기능을 나타내는 블록도,

도 4는 본 고안에 따른 핸즈프리 본체의 상세 회로도,

도 5는 본 고안에 따른 핸즈프리 본체의 기판인쇄 자기장 유도코일 구성을 나타내는 도,

도 6은 본 고안에 따른 무선이어 세트의 기능을 나타내는 블록도,

도 7은 본 고안에 따른 무선이어 세트의 상세 회로도,

도 8은 본 고안에 따른 무선이어 세트의 픽업코일을 나타내는 도, 및

도 9는 본 고안에 따른 무선이어 세트의 신호 스케치부의 블록도, 및

도 10은 스케치회로의 상세 회로도를 나타내는 도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 핸즈프리 본체 110: 통화 버튼

120: 마이크 130: 스피커폰

140: 음량조절장치 150: 스피커폰/이어폰 선택 스위치

160: 입력신호 증폭부 161: 오디오 증폭기1

162: 전원장치 170: 휴대폰 접속장치

180: 기판인쇄 자기장 유도 코일 200: 무선이어 세트

210: 전원 스위치 230: 이어폰

240: 음량 조절기 260: 오디오 증폭부

261: 신호스케치 수단 262: 자동전원 스위치

263: 오디오 증폭기2 280: 픽업코일

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 수단은, 휴대폰과의 접속을 위한 접속장치, 입력음성신호를 증폭하기 위한 입력신호 증폭기, 및 상기 증폭된 입력신호를 무선이어폰에 출력하기 위한 출력장치를 구비한 본체와, 상기 본체로부터 출력된 신호를 수신하기 위한 픽업코일, 입력신호 증폭기 및 이어폰을 구비한 무선이어세트로 구성되는 휴대폰용 핸즈프리 장치에 있어서, 상기 본체의 출력장치는 상기 증폭된 입력신호를 상기 무선이어세트의 픽업코일로 송신하기 위해 인쇄회로기판에 인쇄된 자기장 유도 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 스피커, 및 상기 무선이어폰과 상기 스피커 중 하나를 선택할 수 있는 스위칭 수단, 및/또는 휴대폰 사용자의 음성신호를 입력할 수 있는 마이크를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무선이어세트는 상기 픽업코일 통해 수신된 신호를 증폭검출하여 상기 입력신호 증폭기를 구동시키는 신호스케치 회로를 더 포함하고, 상기 픽업코일은 봉상 페라이트 코어에 코일이 다수 회(回) 권선되어 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체는 차량 전면유리 햇빛 가리개에 장착되는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 핸즈프리 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 핸즈프리 장치를 나타내는 사시도로서, 자동차의 햇빛가리개(1)의 대략 중앙에 장착되는 본체(100)는 외부에서 휴대폰으로 통신접속이 시작되었을 때 사용자가 핸즈프리 장치를 이용하게 하는 통화버튼(110), 사용자가 입력하는 음성을 수신하여 송출하는 마이크(120), 휴대폰을 통해 외부 통화자의 음성 신호가 출력되는 스피커폰(130), 상기 출력되는 외부 통화자의 음량을 조절하는 음량조절장치(140), 휴대폰 사용자가 외부의 통화자 음성을 상기 스피커폰 또는 무선이어폰 중 하나를 선택하게 하는 스피커폰/이어폰 선택 스위치(150), 및 휴대폰과 상기 본체(100)를 연결하는 휴대폰 접속장치(170)로 구성되며, 무선이어 세트(200)는 무선이어폰(230) 및 전원스위치(210)를 포함하여 구성한다. 여기서, 스피커폰/이어폰 선택 스위치(150)는 디폴트로 스피커폰(130)에 고정되어, 필요시 사용자가 무선이어폰(230)으로 전환할 수 있도록 구성할 수도 있다.

도 3 및 도 4는 각각 핸즈프리 본체(100)의 내부 블록도 및 상세 회로도로서, 외부 통화자의 음성신호를 입력하여 처리하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

특정 통화자가 외부에서 휴대폰으로 전화를 걸면, 휴대폰의 벨이 울리고 자동차 운전자는 핸즈프리 본체(100)의 통화버튼(110)을 누르게 된다. 그 결과, 도 4에 나타나 있는 같이 2현 스위치로 구성된 통화버튼(110)이 작동되어 DC 6V∼12V정도의 전원장치(162)가 연결되어 핸즈프리 본체(100)에 전원이 인가되기 시작한다.

외부 통화자의 음성 데이터는 휴대폰 접속장치(170)를 통해 오디오입력부(171)에 입력되고, 입력된 음성데이터는 가변저항기(VR)로 구성된 음량조절장치(140)를 거쳐 입력신호 증폭부(160)에 입력되어 증폭된다. 이와 같이 증폭된 음성 데이터는 스피커폰/무선이어폰 선택 스위치(150)를 통해 선택적으로 스피커폰(130) 및 무선이어폰(230)에 연결된다. 즉, 사용자는 핸즈프리 본체(100)에 장착된 스피커폰(130)을 선택하면, 직접 본체로부터 외부 통화자의 음성을 수신할 수 있으며, 무선이어폰(230)을 선택하면 자기장 유도 코일(180)에 증폭된 음성데이터 신호가 인가된다. 도 5는 상기 스피커폰/무선이어폰 스위치(150)에 연결된 자기장 유도 코일의 구성을 나타내는 것으로, 자동차용 햇빛가리개를 PCB(Print Circuit Board)로 제작하여 그 표면에 코일 형태로 인쇄하여 구성하거나, 자기장 유도 코일이 인쇄된 PCB를 자동차 햇빛가리개에 부착하여 구성한다. 이와 같이, 본 고안에 따라 인쇄한 자기장 유도 코일은 핸즈프리장치를 초박형으로 구성할 수 있고, 그 자기장 유도 범위가 약 1m 이상으로 종래 코어에 코일을 권선한 형태보다 넓고, 운전자의 햇빛가리개에 장착함으로써 그 사용범위를 보다 효과적으로 단축시키는 것이 가능하다. 또한, PCB에 인쇄한 자기장 유도코일로 하면, 제조가 간단하여 제조원가가 절감될 수 있고, 작업능률도 향상되는 부수적인 효과도 있다.

도 6 및 도 7은 각각 본 고안에 따른 무선이어 세트(200)의 블록도 및 상세 회로도로서, 상기 핸즈프리 본체(100)의 자기장 유도코일을 통해 전송된 외부 통화자 음성신호를 수신하여 무선이어폰(230)을 통해 출력하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

무선이어 세트(200)는 핸즈프리 본체(100)의 자기장 유도코일(180)을 통해 전송된 외부 통화자 음성신호를 수신하기 위한 픽업코일(280), 가변저항으로 구성되는 음량조절기(240), 수신된 외부 통화자 음성을 증폭하는 오디오 증폭기2(263), 증폭된 음성을 출력하는 무선이어폰(230), 픽업코일(280)에 외부 음성신호가 수신되는 것을 검출하는 신호스케치 수단(261), 및 상기 신호스케치 수단에 음성신호 수신이 검출에 따라 동작하는 자동전원 스위치(262)를 포함한다.

도 8은 상기 픽업코일(280)의 구조를 나타내는 것으로, 봉상 페라이트 코어(282)에 코일(281)을 약 500회 정도 감아 무선이어 세트(200) 내에 장착한다. 페라이트 코어(282)는 오디오 주파수에 정합시키기 위한 것으로 수신감도를 높일 수 있다.

도 9는 도 7의 오디오 증폭부(IC:260)에 내장된 신호스케치 수단(261), 자동전원 스위치(262), 및 오디오증폭기2(263)의 연결구성을 나타낸 것이고, 도 10은 상기 신호스케치 수단(261)의 상세 회로도를 나타내는 나타낸 것이다.

상기 신호스케치 수단(261)은 트랜지스터 Q1∼Q3로 구성된 신호검출회로 및 이 신호검출회로에서 검출된 신호를 여진증폭하기 위해 트랜지스터Q4∼Q4로 구성되는 드라이브회로로 구성된다. 실제 신호검출회로에서 검출한 신호는 매우 미약한 상태로서 이를 드라이브회로에서 여진 증폭하여야만 드라이브 회로 출력단에 연결된 자동전원 스위치(262:Q7)를 동작시킬 수 있다. 결과적으로, 자동전원 스위치(262:Q7)가 동작하면 기준 전원(Vcc)이 도 9의 오디오 증폭기2(263)에 인가된다.

도 7 및 도 10을 참조하여 무선이어 세트(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 핸즈프리 본체(100)의 스피커폰/무선이어폰 선택 스위치를 사용자가 무선이어폰으로 절환함에 따라 외부 통화자의 음성 신호는 핸즈프리 본체(100)의 인쇄화된 자기장 유도 코일(180)을 통해 송신되고, 무선이어 세트(200)의 픽업코일(280)을 통해 수신된다. 이때, 무선이어 세트 내에 있는 전원 스위치(210)는 온(ON)으로 전환한 상태에 있어야 한다. 이는 무선이어 세트 내에 제공된 전원을 사용 시에만 사용하여, 미사용 시 전원이 불필요하게 소모되는 것을 막기 위한 것이다. 픽업코일(280)에서 음성신호가 수신되면, 오디오 증폭부(IC:260)로 입력된다. 여기서, 픽업코일(280)에서 수신된 음성 신호는 다이오드D1,D2를 통해 정류하여 직류로 된고, 이 직류 음성신호는 스케치수단으로 입력된다. 이 때, 신호스케치 수단(261)의 입력단자(IN)에 미약한 신호가 입력되게 되며, 이를 신호 스케치수단의 신호검출회로에서 검출하고, 이 검출된 신호를 드라이브회로에서 여진 증폭하여 자동전원 스위치(Q7)를 동작시킨다.

결과적으로, 무선이어 세트의 전원(265), 예를 들면 1.5V 수은전지(버튼식 밧데리)는 상기 전원 스위치(210)가 온(ON) 상태에 있더라도 픽업코일(280)에 신호가 입력되지 않으면 연결되지 않고, 신호가 입력되면 자동전원 스위치(262)를 작동시켜 오디오 증폭기2(263)에 전원을 인가하게 되는 것이다. 이와 같이, 전원이 인가됨에 따라 오디오 증폭기2(263)가 동작하여 입력된 음성신호를 증폭하여 무선이어폰(230)을 통해 사용자에게 출력된다.

지금까지 설명한 상세 회로도의 구성은 실제 설계된 실시예를 나타내는 것으로, 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 핸즈프리 장치는 무선이어 세트(200)에 스피커폰를 장착하지 않고 차량의 햇빛가리개(1)에 부착된 본체(200)에 장착함으로써 무선이어 세트(200)의 크기를 소형화할 수 있고, 자기장 유도코일(180)을 PCB 형태의 햇빛가리개에 인쇄하여 그 출력범위를 효과적으로 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자에게 보다 근접되게 설치할 수 있는 장점이 있다.

또한, 무선이어 세트(200)에 신호스케치 수단(261)을 설치함으로써 사용자는 편리하고 간단하게 무선이어폰을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 그 구조도 매우 간단하여 제조가 용이하여 경제적이다. 특히, 이러한 장점은 무선이어 세트의 소형화 및 편리한 기능을 추구함에 있어 매우 큰 장점이 된다.

Claims (6)

1. 휴대폰과의 접속을 위한 휴대폰 접속장치(170), 입력음성신호를 증폭하기 위한 입력신호 증폭부(160), 및 상기 증폭된 입력신호를 무선이어폰(230)에 출력하기 위한 자기장 유도코일(180)을 구비한 본체(100)와, 상기 본체(100)로부터 출력된 신호를 수신하기 위한 픽업코일(280), 오디오 증폭부(260) 및 무선이어폰(230)을 구비한 무선이어 세트(200)로 구성되는 휴대폰용 핸즈프리 장치에 있어서,

   상기 본체(100)의 자기장 유도 코일(180)은 상기 증폭된 입력신호를 상기 무선이어 세트(200)의 픽업코일(280)로 송신하기 위해 인쇄회로기판(PCB)에 인쇄된 형태로 구성됨을 것을 특징으로 하는 휴대폰용 핸즈프리 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 본체(100)는 스피커폰(130), 및 상기 무선이어폰(230)과 상기 스피커폰(130) 중 하나를 선택할 수 있는 스피커폰/무선이어폰 스위치(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 핸즈프리 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 본체(100)는 휴대폰 사용자의 음성신호를 입력할 수 있는 마이크(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 핸즈프리 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 무선이어 세트(200)는 상기 픽업코일(280)을 통해 수신된 신호를 검출하여 상기 오디오 증폭기(263)를 구동시키는 신호스케치 수단(261)을 더 포함하는 휴대폰용 핸즈프리 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 픽업코일(280)은 봉상 페라이트 코어(282)에 코일(281)이 다수 회(回) 권선되어 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 핸즈프리 장치.
6. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체(100)가 차량용 햇빛 가리개(1)에 장착되는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 핸즈프리 장치.