KR200377087Y1 - 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 내의 시가잭에 연결되는 휴대폰 충전기에 블루투스 통신 장치를 결합하여 차량 내에서 무선 핸즈프리 기능을 간편하게 구현할 수 있도록 하며, 또한 근거리 무선통신을 하면서 동시에 휴대폰을 충전시킬 수 있는 블루투스 기능을 제공하는 휴대폰 충전기에 관한 것이다.
본 고안의 휴대폰 충전기는, 차량 전원에 연결되는 시가잭 코넥터와; 상기 시가잭 코넥터로부터 공급받은 전원을 소정의 전압으로 조정하는 전력회로와; 외부기기와 블루투스 무선신호를 송수신하는 안테나와; 상기 전력회로에 연결되며, 상기 안테나로부터 수신된 신호를 휴대폰에 전송하고, 상기 휴대폰으로부터 공급된 신호를 블루투스 무선신호로 생성하여 상기 안테나로 전송하는 블루투스 모듈과; 상기 블루투스 모듈과 연결되는 LED 및 버튼을 가진 사용자 인터페이스와; 상기 블루투스 모듈과 연결되는 소켓을 가진 생산자 인터페이스; 및 상기 전력회로와 블루투스 모듈에 연결되어, 전압 조정된 전원을 휴대폰에 공급하며 상기 블루투스 모듈과 상기 휴대폰간의 신호를 송수신하는 휴대폰 코넥터로 이루어진 점이 특징이다.

Description

근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기{Battery charger supporting a local communication system for a mobile phone}
본 고안은 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 내의 시가잭에 연결되는 휴대폰 충전기에 블루투스(bluetooth) 통신 장치를 결합하여 차량 내에서 무선 핸즈프리 기능을 간편하게 구현할 수 있도록 하며, 또한 근거리 무선통신을 하면서 동시에 휴대폰을 충전시킬 수 있는 블루투스 기능을 제공하는 휴대폰 충전기에 관한 것이다.
휴대폰이 널리 보급되면서 운전 중에 통화를 하는 경우가 늘어나고 있다. 그러나 운전 중의 휴대폰 통화는 운전자의 집중력을 떨어뜨리고, 휴대폰을 손에 들고 통화함으로써 교통사고의 위험이 따르며, 실제로 운전 중 휴대폰 사용으로 인한 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 이러한 사고를 예방하기 위해 운전 중 휴대폰의 사용금지 법규가 제정되고, 이에 따라 안전하게 휴대폰을 받을 수 있도록 핸즈프리 장치가 많이 출시되고 있다.
그러나 헤드셋형과 차량 거치형으로 구분되는 종래의 유선 핸즈프리 장치는 각종 연결 케이블로 인한 불편함과 휴대폰 모델이 바뀌면 거치형의 핸즈프리 장치도 바꾸어야 하는 문제점이 존재했다.
이를 해결하기 위해 차량 내에서 무선을 이용하는 핸즈프리 장치가 출시되고 있는데, 그 중에서 10m이내의 거리에서 면허없이 사용할 수 있고 2.4GHz 주파수 대역을 가지며 데이터 전송속도가 1Mbps를 가지는 근거리 무선통신 방식인 블루투스를 이용하는 시스템이 최근 출시되고 있다. 이러한 기술들은 크게, 블루투스 휴대폰과 블루투스 헤드셋간의 통화방식(한국공개특허공보 10-2001-53811), 블루투스 휴대폰과 블루투스 핸즈프리셋간의 통화방식(한국공개특허공보 10-2002-46744, 한국등록실용신안공보 20-0293984), 그리고 블루투스 휴대폰과 블루투스 모듈이 장착된 오디오 시스템간의 통화방식(한국공개특허공보 10-2004-23331, 한국공개특허공보 10-2002-37572, 한국공개특허공보 10-2001-53811) 등으로 구분할 수 있다. 따라서 상술한 블루투스를 탑재한 휴대폰을 이용하여 기존 핸즈프리의 단점인 다양한 사양의 핸드폰 거치대 및 각종 연결 케이블을 제거하여 주는 효과를 얻을 수 있다. 그러나 블루투스 통신 기능이 제공되지 않는 기존의 휴대폰은 사용할 수 없다는 단점도 가지게 되며, 차량 내에서 블루투스 기기인 핸즈프리셋, 헤드셋(음성기기), PDA/노트북(데이터기기) 등과 근거리 무선통신을 실현하기 위해서는 새로운 블루투스 휴대폰을 구매해야 하는 문제점도 발생한다.
이러한 점을 해결하기 위해, 비(非) 블루투스 휴대폰에 블루투스 모듈을 장착하기 위한 방법들이 제시되었는데, 블루투스 모듈을 팩 형태로 구성하여 이 팩을 휴대폰의 배터리 팩에 내장하는 기술(한국등록실용신안공보 20-0190040)과, 휴대폰의 외부에 블루투스 모듈을 별도로 장착하여 휴대폰 배터리의 외부 충전단자로부터 전원을 공급받는 핸즈프리 장치(한국등록실용신안공보 20-0239497) 등이 제시되었다. 하지만 이러한 방식은 휴대폰 배터리의 전원을 이용하므로 휴대폰 배터리의 소모를 촉진시키며, 또한 배터리의 용량을 증대시키기 위해, 그리고 블루투스 모듈을 내장하기 위해 배터리 팩의 부피가 늘어나야 하므로, 결국 휴대폰의 전체 부피 및 중량이 증가되는 단점을 가진다.
본 고안의 목적은 앞서 설명한 종래의 차량 내 근거리 무선통신 장치의 단점을 극복하는데 있다. 즉, 블루투스 폰이 아닌 일반 휴대폰을 이용하여 차량 내에서 무선 핸즈프리 기능을 간편하게 구현할 수 있는 휴대폰 충전기를 제공하려는 목적을 가지고 있다.
또한 본 고안은 블루투스를 이용하여 차량 내에서 블루투스 기기인 핸즈프리셋, 헤드셋, PDA/노트북 등과 근거리 무선통신을 하면서 휴대폰을 충전시킬 수 있는 휴대폰 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 근거리 통신 시스템 구축을 위한 블루투스 기능의 휴대폰 충전기는,
차량에서 공급되는 전원에 연결되는 시가잭 코넥터와; 상기 시가잭 코넥터로부터 공급받은 전원을 소정의 전압으로 조정하는 전력회로와; 외부기기와 블루투스 무선신호를 송수신하는 안테나부와; 상기 전력회로에 연결되며, 상기 안테나부로부터 수신된 무선신호를 음성신호로 복원하여 휴대폰에 전송하고, 상기 휴대폰으로부터 공급된 음성신호를 변조하여 블루투스 무선신호를 생성하여 상기 안테나부로 전송하는 불루투스 모듈과; 상기 블루투스 모듈과 연결되는 LED 및 버튼을 가진 사용자 인터페이스와; 상기 블루투스 모듈과 연결되는 소켓을 가진 생산자 인터페이스; 및 상기 전력회로와 블루투스 모듈에 연결되어, 전압 조정된 전원을 휴대폰에 공급하며 상기 블루투스 모듈과 상기 휴대폰간의 신호를 송수신하는 휴대폰 코넥터로 이루어진 점을 특징으로 한다
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 휴대폰 충전기 및 그 사용 환경에 대한 전체적인 구성을 도시한다.
도시된 바와 같이 차량 내에서의 근거리 무선통신 시스템은, 차량전원(10)에 연결되며 근거리통신부(90)를 장착한 휴대폰 충전기(20)와, 상기 휴대폰 충전기(20)의 전원공급용 코넥터를 통해 연결되는 종래의 비 블루투스 휴대폰(30)과, 상기 휴대폰 충전기(20)와 블루투스 통신이 가능한 핸즈프리셋(40), 헤드셋(50), 노트북(60) 또는 PDA(70) 등의 블루투스 기기들로 구성된다. 따라서 차량 내 운전자가 블루투스 핸즈프리셋(40) 또는 블루투스 헤드셋(50)에 내장된 블루투스 모듈을 통해 음성 또는 제어 데이터를 송신하면, 휴대폰 충전기(20)에 내장된 블루투스 모듈(90)은 블루투스 통신 규격에 따라 무선으로 수신된 상기의 데이터를 충전용 케이블을 통해 비 불루투스 휴대폰(30)으로 전송하며, 상기의 휴대폰(30)은 전송받은 제어 데이터를 직접 처리하거나 음성 데이터를 무선을 통해 기지국으로 전송함으로써, 전체적으로 차량 내의 핸즈프리 기능을 구현하게 된다. 또한 비 불루투스 휴대폰(30)으로부터 전송되는 데이터도 휴대폰 충전기 케이블 및 휴대폰 충전기(20)와 결합된 근거리 통신부(90)를 통하여 블루투스 헤드셋(50) 또는 블루투스 핸즈프리셋(40)으로 전송되는 것은 자명한 사실이다.
도2는 본 고안에 따른 상기 휴대폰 충전기(20)의 상세 블록 구성도이다.
도2에 도시된 바와 같이 휴대폰 충전기(20)는, 차량 전원 공급용의 시가잭 코넥터(100), 전압조정용의 전력회로(110), 근거리통신용의 블루투스 모듈(120), 무선신호를 송수신하는 안테나(170), 상기 블루투스 모듈에 연결되는 사용자 인터페이스(140, 150) 및 생산자 인터페이스(160), 그리고 휴대폰에 전원 및 신호를 전달하는 휴대폰 커넥터(130) 등으로 구성된다.
즉, 본원 고안의 휴대폰 충전기(20)에는, 차량에서 공급되는 전원을 휴대폰 충전기(20) 내부로 인입하기 위해 차량의 시가잭에 연결되는 시가잭 코넥터(100)가 설치되며, 차량의 시가잭으로부터 공급받은 전원을 휴대폰 공급용 전압으로 조절하며, 충전기에 내장되는 블루투스 모듈(120)용 전압으로 조정하는 전력회로(110)가 상기의 시가잭 코넥터(100)에 연결된다.
또한 상기 전력회로(110)는 블루투스 모듈(120)에 연결되고, 또한 외부로부터 블루투스 무선신호를 송수신하는 안테나(170)가 블루투스 모듈(120)에 연결되는데, 상기 블루투스 모듈은 상기 안테나(170)로부터 수신된 무선신호를 음성신호로 복원하여 아날로그 또는 디지털 신호 형태로 휴대폰에 전송하고, 상기 휴대폰으로부터 공급된 음성신호를 변조하여 블루투스 무선신호를 생성하여 상기 안테나(170)로 전송한다.
또한 상기 블루투스 모듈(120)에는 생산자 인터페이스를 위한 소켓(160)이 연결되는데, 이는 블루투스 기기간의 페어링(pairing) 과정 시에 사용되는 고유의 PIN 코드를 생산단계에서 휴대폰 충전기(20)에 입력할 수 있도록 해주는 인터페이스이다. 즉, 모든 블루투스 기기는 초기에 기기간의 페어링이 선행된 후에 상대편 기기를 신뢰하는 장치(trusted device)로 인식하고 이를 목록화 하여 신뢰하는 장치 간에 통신이 이루어진다. 이 페어링 과정 시 PIN 코드를 입력하도록 되어있으나 대분분의 제조사들이 "0000" 또는 "1234"를 사용하고 있기 때문에 제품 출하 시에 생산자 인터페이스 소켓을 통해 미리 세팅을 하는 것이 가능하다.
또한 상기 블루투스 모듈(120)에는 LED(140) 및 버튼(150)과 같은 사용자 인터페이스가 연결된다. 통상적으로 상기의 블루투스 모듈(120)에서, 기본적인 불루투스 통신 기능은 블루투스 베이스밴드 제어기가 수행하고, 상기 제어기 CPU의 여분의 시간을 이용하여 기타의 동작을 수행한다. 헤드셋과 같이 사용자 인터페이스 장치가 없는 기기간의 통신선로 개통을 위한 페어링 동작 등은 베이스밴드 제어기의 여분의 시간을 이용하여 수행되며, 페이링을 위해서 휴대폰 충전기의 사용자 인터페이스인 버튼(150)이 조작되고, 이에 따라 충전기의 상태가 LED(140)의 색변화, 점멸동작 등을 통해 외부로 표시된다.
따라서 차량용 휴대폰 충전기(20)에서의 페어링을 실시하는 방법은, 상기의 블루투스 모듈에 연결된 LED(140)와 버튼(150)을 이용하여 실시한다. 예를 들어, 페어링을 위한 사용자 인터페이스가 제공되지 않는 헤드셋의 경우, 휴대폰 충전기에 부착된 버튼(150)을 수 초 이상 눌러 페어링 시도 모드로 전환시키고, 이어서 페어링 대상이 되는 헤드셋을 페어링 가능 모드(Inquiry scan mode)로 만든다. 이 후에 두 기기간의 페어링이 완료될 때에 휴대폰 충전기(20)에 부착된 LED(140)로 접속 성공을 알리는 점멸신호를 발생할 수 있다.
이와 같이 블루투스 핸즈프리셋 또는 헤드셋과 본원 고안에 따른 휴대폰 충전기에 연결된 비 블루투스 휴대폰과의 블루투스 통신채널이 완성된 후에, 블루투스 모듈과 블루투스 헤드셋 혹은 블루투스 핸즈프리셋간에는, 음성인 경우는 64kbps의 동기식 채널(synchronous channel)인 SCO 링크를 이용하고, 전화번호나 콜 제어 데이터의 경우는 비동기식 채널(asynchronous channel)인 ACL 링크를 이용한 블루투스 통신이 이루어진다.
최종적으로 휴대폰과 연결되는 휴대폰 코넥터(130)가 상기의 불루투스 모듈(120)과 전력회로(110)에 연결되어, 상기 전력회로(110)에서 조정된 전원을 휴대폰에 공급하며, 상기 블루투스 모듈(120)과 상기 휴대폰간에 아날로그 신호 또는 디지털 신호를 송수신할 수 있도록 한다. 상기의 휴대폰 코넥터는 한국정보통신기술협회(TTA; Telecommunications Technology Association)에서 제정한 휴대전화 단말기의 입출력단자 접속표준인 TTA-24pin 을 채용할 수 있다.
도3은 상기의 블루투스 모듈의 하드웨어 및 소프트웨어 구조를 도식적으로 보이고 있다.
불루투스 모듈(120)의 하드웨어 구성은, 블루투스 규격 통신 및 외부 I/O와 인터페이스를 담당하는 베이스밴드 제어기(122)에 데이터를 무선으로 송수신하기 위한 RF제어기(121)와 모듈 전체 시스템 제어용 프로그램이 저장되는 메모리장치(123)가 연결되어 구성된다.
한편 블루투스 통신을 관장하는 호스트 스택(124)과, 통신 대상이 되는 외부의 블루투스 장치의 기능 또는 조건에 따라 선택할 수 있는 블루투스 프로파일(125)(profile), 그리고 콜 제어를 위한 전화번호 및 콜 제어 데이터의 송수신을 제어하는 응용 소프트웨어(126)가 상기의 메모리 장치에 저장되어, 상기 블루투스 모듈은 단일 칩에 시스템 프로그램이 내장된 형태로 구현할 수 있다.
상기의 응용 소프트웨어는, 외부의 블루투스 기기로부터 전달되는 전화번호 및 콜 제어 데이터를 충전기에 연결된 휴대폰에 전달하며, 휴대폰으로부터의 콜 해제 정보를 외부의 블루투스 기기에 전달하는 기능을 수행한다. 그러나 전화번호를 다이얼링(dialing)하는 기능이 없는 외부의 블루투스 기기의 경우는 상술한 응용 소프트웨어가 작동하지 않는다.
또한 상기의 블루투스 프로파일은 핸즈프리셋을 지원하기 위한 HS 프로파일, 헤드셋을 지원하기 위한 HF 프로파일, 무선전화를 지원하기 위한 CTP 프로파일, 그리고 직렬데이터 통신을 지원하기 위한 SPP 프로파일 중에서 외부의 블루투스 기기에 맞추어서 선택적으로 채용할 수 있다.
이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 차량 내의 시가잭에 설치가능한 휴대폰 충전기를 제공함으로써, 기존의 일반 휴대폰에 블루투스를 이용한 근거리 무선통신 기능을 제공하여, 차량 내에서 핸즈프리 장치, 헤드셋, PDA/노트북 등과의 통신 기능을 간편하게 구현할 수 있으며, 또한 근거리 무선통신을 하면서 동시에 휴대폰을 충전시키는 효과를 가질 뿐만 아니라, 기존의 비 블루투스 휴대폰을 차량내의 무선 핸즈프리 장치로 활용할 수 있게 함으로써 새로운 블루투스 휴대폰을 구매하지 않아도 되는 경제적인 효과도 얻을 수 있다.
도1은 본 고안에 따른 휴대폰 충전기 및 근거리 통신 시스템의 구성도.
도2는 본 고안에 따른 휴대폰 충전기의 상세 블록 구성도.
도3은 본 고안에 따른 휴대폰 충전기에 포함된 블루투스 모듈의 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 : 휴대폰 충전기 30 : 비 블루투스 휴대폰
40 : 핸즈프리셋 50 : 헤드셋
100 : 시가잭 코넥터 110 : 전력회로
120 : 블루투스 모듈 130 : 휴대폰 코넥터
140 : LED 150 : 버튼
160 : 소켓 170 : 안테나

Claims (4)

  1. 차량 내에 근거리 통신 시스템 구축을 위한 휴대폰 충전기에 있어서,
    차량에서 공급되는 전원에 연결되는 시가잭 코넥터와;
    상기 시가잭 코넥터로부터 공급받은 전원을 소정의 전압으로 조정하는 전력회로와;
    외부 기기와 블루투스 무선신호를 송수신하는 안테나부와;
    상기 전력회로에 연결되며, 상기 안테나부로부터 수신된 무선신호를 음성신호로 복원하여 휴대폰에 전송하고, 상기 휴대폰으로부터 공급된 음성신호를 변조하여 블루투스 무선신호를 생성하여 상기 안테나부로 전송하는 블루투스 모듈과;
    상기 블루투스 모듈과 연결되는 LED 및 버튼을 가진 사용자인터페이스와;
    상기 블루투스 모듈과 연결되는 소켓을 가진 생산자인터페이스; 및
    상기 전력회로와 상기 블루투스 모듈에 연결되어, 전압 조정된 전원을 휴대폰에 공급하며 상기 블루투스 모듈과 상기 휴대폰간의 신호를 송수신하는 휴대폰 코넥터;
    로 이루어진 점을 특징으로 하는 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블루투스 모듈은,
    베이스밴드 제어기, RF 제어기 및 메모리 장치로 구성되며,
    상기 메모리 장치에는,
    블루투스 통신용 호스트 스택;
    외부의 블루투스 기기에 대응하는 블루투스 프로파일; 및
    전화번호 및 콜 제어 데이터의 송수신을 제어하는 응용 소프트웨어;
    가 내장된 점을 특징으로 하는 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 블루투스 프로파일은,
    핸즈프리셋을 지원하기 위한 HF (Hands-free)프로파일;
    헤드셋을 지원하기 위한 HS(headset) 프로파일;
    무선전화를 지원하기 위한 CTP(Cordless Telephone Profile) 프로파일; 또는
    직렬데이터 통신을 지원하기 위한 SPP(serial Port Profile) 프로파일;
    중에서 선택적으로 사용할 수 있는 점을 특징으로 하는 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기.
  4. 제1항에서 상기 휴대폰 코넥터는,
    휴대전화 단말기의 입출력단자 접속표준인 TTA-24pin 인점을 특징으로 하는 근거리 통신 시스템 구축용 휴대폰 충전기.
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