KR20110019867A - 송수신 일체형 블루투스 기기 및 연결 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블루투스 기술을 이용하는 무선 블루투스 기기에 관한 것으로서, 블루투스 기기 간의 인식 및 연결 과정인 페어링(pairing)을 간소화하여 여타의 추가적인 조작 없이 블루투스 기능을 사용할 수 있도록 고안된 일체형 블루투스 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본체로부터 착탈 가능하며 전자 및 전기 신호에 대한 인식 수단이 부착되어 인가된 전자 및 전기 신호를 블루투스 신호로 변환하여 송출할 수 있는 블루투스 모듈을 장착한 엔진부와 엔진부로부터 발생된 블루투스 신호를 수신하여 음성 및 데이타 신호로 변경시키는 다른 하나의 블루투스 모듈이 본체에 포함된 일체형 블루투스 기기로서, 상기 엔진부에 포함된 블루투스 모듈과 상기 본체에 포함된 블루투스 모듈 간에는 페어링에 필요한 정보가 상호 저장되어 있어 엔진부를 본체에서 분리하면 분리된 엔진부에 포함된 블루투스 모듈과 본체에 포함된 블루투스 모듈 간의 추가적인 기기 인식 및 선택 과정 없이 두 기기가 연결되어 블루투스 통신이 가능하도록 설계된 일체형 블루투스 기기에 관한 것이다.

블루투스; 일체형 블루투스; 블루투스 모듈; 블루투스 연결방법; 페어링; 블루투스 헤드셋

Description

송수신 일체형 블루투스 기기 및 연결 방법 {Bluetooth device and pairing method}

본 발명은 무선으로 통신이 가능하게 하는 블루투스 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 본체로부터 탈부착이 가능하며, 본체에서 분리되었을 때는 다른 기기로부터 인가된 전기 및 전자 신호를 블루투스 신호로 변환 후 송출하는 기능을 구비한 엔진부와 엔진부로부터 송출된 블루투스 신호를 수신하여 음성 및 데이타 등 필요한 신호로 변환할 수 있는 블루투스 모듈이 본체에 포함된 송수신 일체형 블루투스 기기에 관한 것이다.

또한 블루투스 기기 간의 인식 및 선택 과정인 페어링(pairing) 과정을 간소화하여 사용자의 편의성을 높이는 송수신 일체형 블루투스의 엔진부와 본체 기기 간의 연결 방법에 관한 것이다.

블루투스는 근거리에 놓여 있는 통신기기를 상호 무선 네트워크로 연결하여 복잡한 전선 없이도 양방향의 실시간 통신이 가능하게 하는 근거리 무선 통신 표준을 말하는 것으로, 근래에는 MP3 플레이어를 포함하는 음성 및 음악 청취 기기나 어학 학습을 위한 기기 등 다양한 음성 신호 재생 장치에 블루투스 모듈을 탑재하 여 블루투스 모듈을 탑재한 헤드폰, 헤드셋, 및 이어폰과 연결해 무선으로 사용하는 경우가 늘어나고 있다.

이러한 블루투스 기기는 출퇴근, 등산, 자전거 타기 등의 야외 활동 시에 무선으로 음악을 들을 수 있게 하여 그 편리성이 더욱 부각되고 있는 실정이다.

상기 블루투스 기능을 갖는 기기들은 2.4GHz 대역에서 동작하기 위한 블루투스용 안테나를 탑재하고 있으며, 소정의 블루투스용 모듈이 블루투스 기능을 탑재한 기기의 메인보드에 실장되어 용도에 따른 블루투스 기기와 근거리 무선 통신을 수행하고 있다.

이러한 블루투스 기기의 일반적인 사용법은 먼저 블루투스 모듈이 탑제된 기기간의 페어링(pairing)이라는 일련의 작업을 통해 2개의 기기에 서로 상대방의 연결정보를 확인한 후에 무선 신호 발신 및 수신을 통한 동기화를 이루어야지만 신호 전달이 가능하나, 이러한 페어링 작업은 매번 기기 사용시마다 복수단계의 과정이 필요하여 사용자로 하여금 불편함을 느끼게 할 뿐 아니라, 두 블루투스 기기간에 호환이 원활히 이뤄어 지지 않는 경우가 발생하여 기기간 상호 연결이 안되거나, 연결되더라도 송수신 되는 신호의 질이 떨어져 음성이나 데이터 등 최종적으로 변환되는 정보의 질이 낮아지는 문제점을 내포하고 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 제안된 다른 종래의 기술로는 대한민국공개특허공보 10-0850910호의 "블루투스 디바이스를 연결하기 위한 장치 및 방법"의 기술이 있으나, 상기 기술은 소정의 감지 수단에 의해 단일 기기 연결 모드로의 진입이 감지되면 기존의 검색 영역보다 상대적으로 축소된 검색 영역에서만 블루투스 디바이스를 검색하도록 하는 방법으로 기기 검색의 범위를 축소하여 절차를 간소화 하는 방법은 제시하였으나, 기기간의 검색이 필요함에 있어서는 기존의 방식에서 벗어나지 못하였으며, 두 개의 다른 블루투스 기기 간의 페어링을 목적으로 한다는 점에서 본 발명에서 제안하고자 하는 기기간 검색이 필요치 않는 일체형 방식과는 별개의 기술이라 하겠다.

또한 기존 기술의 경우 각각의 블루투스 기기 간에 호환성이 없어 블루투스 기능의 사용이 불가하거나, 호환성이 낮아 페어링이 완료된 두 블루투스 기기 간에 송수신되는 블루투스 신호의 품질이 떨어지는 경우가 발생하였으며, 이로 인해 최종적으로 변환되는 신호인 음성 및 음악 신호의 질이 낮거나 수신된 데이타에 오류가 발생하는 경우가 빈번히 발생하였다.

또한 기존 기술의 경우 블루투스 모듈이 장착되지 않은 기기에서 블루투스를 사용하고자 하는 경우에는 별도로 제작된 블루투스 동글을 이용하여 다른 블루투스 기기와 연결해서 사용할 수 있으나, 이 경우에도 마찬가지로 상술한 블루투스 기기간의 페어링 과정 및 호환성 문제로 사용자로 하여금 불편함을 느끼게 하였을 뿐 아니라, 각각의 기기를 별도로 구비해야 하므로 휴대 및 보관에 불편을 야기하여 왔다.

상술한 바와 같이 종래에는 블루투스 기기의 사용을 위해서는 블루투스 기기간의 검색 과정, 기기 선택 과정 및 페어링 과정이 필요하였고 이는 사용자로 하여금 절차의 복잡함과 선택의 어려움으로 인해 블루투스 기기에 대한 사용 기피나 거부감을 야기하였으며, 일부 블루투스 기기간에는 호환이 원활히 되지 않아 연결이 이루어지 않거나, 연결이 되었음에도 불구하고 음질 등과 같이 블루투스 신호를 통해 전달되어 변환되는 최종 데이터의 질이 저하되는 문제를 야기해 왔다.

본 발명의 목적은 블루투스 기기 사용 시 빈번히 발생하는 복잡하고 불편한 블루투스 기기 간의 검색 과정, 기기 선택 과정 및 페어링 과정을 제거하여 추가적인 조작없이 엔진부와 본체를 연결할 수 있는 일체형 블루투스 기기를 제공함으로서 블루투스 기기를 사용하는 사용자의 편의성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 블루투스 신호를 송출하는 엔진부와 블루투스 신호를 수신하는 본체에 포함된 블루투스 모듈 상호 간의 블루투스 통신의 환경을 최적화하여, 송수신되는 블루투스 신호의 질을 향상시키고 이에 따라 음악, 음성이나 소정의 데이터로 변환되는 정보의 질을 높이고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본체에 탈부착 가능하며 전기 및 전자 신호를 블루투스 신호 변환하고 송출할 수 있게 하는 엔진부와 엔진부로부터 송출된 블루투스 신호를 수신하여 음성 및 데이터 등 필요한 정보로 변형하는 블루투스 모듈이 내장된 본체를 일체형으로 제공함으로써 블루투스 송신 모듈을 구비하지 않은 휴대폰, MP3 플레이어, PC 등 다수의 기기를 사용자의 용도에 맞게 블루투스 기능을 추가하여 사용할 수 있도록 하며 그 과정에서 발생하는 불편함을 최소화함으로써 사용자의 편리함을 증대시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 블루투스 신호를 송출하는 엔진부와 송출된 블루투스 신호를 수신하는 블루투스 모듈부를 탈부착 가능한 일체형으로 구성하여 휴대 및 보관이 용이하게 하는 것이다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세하게 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 블루투스 모듈(이하 제1 블루투스 모듈)이 포함된 일정 형상의 본체와, 상기 본체의 일단에 탈부착이 가능하도록 설치되어 분리시에는 여타의 추가적인 조작 없이 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과의 페어링(pairing)을 진행하도록 고안된 다른 블루투스 모듈(이하 제 2블루투스 모듈)이 포함된 엔진부의 구비를 특징으로 하는 일체형 블루투스 기기를 구성한다.

상기 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과 상기 엔진부에 포함된 제2 블루투스 모듈은 상호 기기간 페어링에 필요한 다수의 정보가 각각의 메모리부에 저장되어 있어, 여타의 추가적인 조작 없이 두 블루투스 모듈간의 페어링이 이루어지도록 구성된다.

또한, 상기 본체 일면 중 엔진부와 접촉되는 일단과 상기 엔진부 일면 중 본체와 접촉되는 일단에는 두 기기 간의 분리 여부를 감지할 수 있는 감지부가 포함되어, 감지부를 통해 엔진부의 분리 여부를 확인할 수 있다.

감지부를 통해 확인된 엔진부의 분리 여부에 따라 본체에 포함된 제어부에서는 일반 슬레이브 블루투스 기기모드로 진입할 것인지, 아니면 분리된 엔진부와의 페어링 모드로 진입하여 엔진부와의 블루투스 통신을 할 수 있는 상태로 진입할 것인지를 결정하고 실행한다.

상기 엔진부는 상기 본체로부터 착탈이 가능한 일체형으로 구성되어 이동 및 보관이 용이하게 하고, 분리된 엔진부는 여타 블루투스 모듈이 탑재되지 않은 기기에 연결될 수 있으며, 연결된 기기로부터 발생하는 전기 및 전자 신호를 블루투스 신호로 변환 송출할 수 있도록 구성된다.

바람직하게는 상기 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과 상기 엔진부에 포함된 제2 블루투스 모듈은 제작 단계에서 두 모듈 간의 블루투스 신호 송수신을 최적화할 수 있는 제어값으로 조정되어 출시되어, 두 모듈 간의 송수신 되는 블루투스 신호의 질을 지속적이고 안정적으로 최적 상태로 유지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 일체형 블루투스 헤드셋에 대한 사시도이며 도 2는 일체형 블루투스 헤드셋에 포함되며 본체로부터 착탈가능한 엔진부가 본체로부터 분리된 형상을 도시하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며 블루투스로 연결이 가능한 다양한 디바이스에 적용될 수 있을 것이다.

바람직한 실시예로서는 도 3에 도시한 바와 같은 일체형 블루투스 헤드셋이 될 것이며 세부 내용에 대해서는 도 4의 일체형 블루투스 기기의 구성을 도시한 블록도와 함께 자세히 설명될 것이다.

본체(100)에 포함된 제1 블루투스 모듈(410)과 엔진부(200)에 포함된 제2 블루투스 모듈(420)에는 상호 기기간 페어링에 필요한 주소 정보나 사용 정보가 각 기기에 저장되어 있어, 사용자가 본체(100)로부터 엔진부(200)를 분리시키면 엔진부(200)에 포함된 제2 블루투스 모듈(420)과 본체(100)에 포함된 제1 블루투스 모듈(410) 상호간의 페어링이 시작 후 완료되어 사용자는 여타의 추가 조작 없이도 페어링이 완료된 블루투스 기기를 목적에 맞게 사용할 수 있게 된다.

이를 위해 상기 본체(100)와 상기 엔진부(200)에는 엔진부의 본체 분리 여부를 감지할 수 있는 수단이 포함될 것이며, 금속 단자를 통한 미세한 전기 신호를 감지하는 방법이나 마그네트의 자력을 감지하는 홀 센서(hall IC), 및 본체에 구비되는 키 입력 장치 등이 그 방법이 될 것이다. 본 바람직한 실시예에서는 본체(100)의 일면에 포함되어 엔진부(200)와 체결되는 4극 리셉터클(130)이 감지부가 된다.

사용자가 분리된 엔진부(200)에 구비된 4극 오디오 단자(210)를 4극 오디오 용 리셉터클(310)이 구비된 MP3 플레어이와 같은 장치(300)에 체결하면 4극 오디오용 단자(210)을 통해 엔진부(200)로 음성 및 음악에 대한 전기 신호가 유입되며, 유입된 신호는 엔진부(200)에 내장된 제2 블루투스 모듈(420)을 통해 블루투스 신호로 변환 후 송출되며, 송출된 신호는 기 페어링이 완료된 본체(100)에 포함되어 있는 제1 블루투스 모듈(410)에서 수신되어 음성 및 음악 신호로 변환되어 출력부인 스피커(120)를 통해 방출된다.

바람직하게는 상기 본체(100)에 포함된 제1 블루투스 모듈(410)과 상기 엔진부(200)에 포함된 제2 블루투스 모듈(420)은 제작 단계에서 두 모듈 간의 블루투스 신호 송수신을 최적화할 수 있는 제어값으로 조정되어 출시되어, 실제 사용 시 두 모듈 간의 송수신 되는 블루투스 신호의 질(quality)은 최적의 상태로 유지될 것이며, 이로 인해 최종적으로 스피커(120)를 통해 방출되는 음성 및 음악 신호의 질 또한 우수할 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 본체 제1 블루투스 모듈과 엔진부 제2 블루투스 모듈 간의 자동 페어링을 위한 엔진부의 본체 분리 여부를 검사 과정 및 그 결과에 따라 본체가 일반적인 블루투스 기기 모드로 대기하거나 또는 일체형 블루투스 기기 모드로 진입하여 엔진부와 블루투스 신호 송수신 가능한 모드로 진입하는 절차를 도시한 흐름도이다.

여기서 일반적인 블루투스 기기라 함은 통칭 블루투스 헤드셋이라 불리는 기기 등을 말하는 것으로, 이러한 기기는 블루투스 모듈을 장착한 핸드폰, MP3 플레이어 등이 호스트 블루투스 기기 역할을 할 때, 호스트 블루투스 기기에서 송출하 는 블루투스 신호를 수신하여 목적에 맞는 신호로 변환할 수 있도록 고안된 블루투스 기기를 지칭한다.

우선, 본체(100)는 501 단계에서 엔진부(200)가 기기 본체(100)와 결합되어 있는지를 본체에 포함된 감지부(130)을 통해 검사한다. 감지부는 엔진부(200) 일단에 구비된 입력부(210)와의 연결 여부를 확인하여 결합 여부를 확인한다. 본 실시예에서 감지부는 본체에 구비된 4극 리셉터클(130)이 될 수 있을 것이며 엔진부의 일단에 구비되는 입력부는 4극 오디오 단자(210)가 될 것이다. 만일 엔진부(200)가 본체(100)에 결합 되어 있으면 502 단계로 진입하여 일반적인 블루투스 기기 역할을 할 수 있도록 일반 블루투스 기기 대기 모드로 진입한다. 본 예시의 경우에서는 일반적인 슬레이브 블루투스 헤드셋으로서의 기능을 할 수 있는 모드에 진입하여 호스트 블루투스 기기와 서치 패킷(search packet)을 수신 받은 후 응답 신호를 상기 호스트 기기에 송출하여 페어링하는 방식이 바람직할 것이다.

만일 501 단계에서 엔진부(200)가 본체(100)로부터 분리되어 있다는 것이 감지되면, 본체(100)에 포함된 제1 블루투스 모듈(410)과 엔진부(200)에 포함된 제2 블루투스 모듈(420)은 503 단계인 페어링 모드로 진입하여 페어링을 완료하게 되며, 이에 따라 본체와 분리된 엔진부는 블루투스 신호를 송수신할 수 있는 준비 상태인 504 단계가 된다. 이미 기술한 바와 같이 상기 과정에서 엔진부(200)에 포함된 제2 블루투스 모듈(420)과 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈(410) 사이의 페어링은 두 기기의 메모리부에 미리 저장되어 있는 정보를 사용할 것이므로 추가적인 기기 확인이나 페어링을 위한 정보 교환 없이 사용할 수 있다.

엔진부(200)의 본체(100) 분리 여부를 확인하는 감지 수단으로는 본체 일측 엔진부와 접촉하는 면에 설치되는 오디오용 4극 리셉터클(130)를 포함할 수 있으며, 상기 오디오용 4극 리셉터클(130)은 엔진부(200)에 설치되는 오디오용 4극 단자(210)과 접촉됨으로써 발생하는 전기적 신호를 제어부(411)가 감지하도록 하여 엔진부 착탈 여부를 확인할 수 있다.

상기 기술된 엔진부(200)에 포함된 전기 및 전자 신호 입력 장치는 실시예에 명기된 오디오용 4극 단자뿐만 아니라 USB 단자(240) 및 마이크로 USB 단자 등 다양한 형태의 입출력 장치로도 고안 가능할 것이다.

또한 본체(100) 및 엔진부(200)에는 베터리와 같은 전원이 포함되는 것이 바람직하며, 엔진부(200) 베터리의 충전을 위해 엔진부(200) 일면 중 본체와 접촉되는 면 일단에는 충전을 위한 단자(230)가 설치되어 엔진부(200)를 본체(100)에 부착시켜 놓을 시에는 엔진부(200)에 구비된 베터리의 충전이 가능할 것이다.

지금까지, 본 고안의 실시예를 기준으로 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 블루투스 일체형 헤드셋의 사시도;

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 블루투스 일체형 헤드셋의 착탈가능한 엔진부 사시도;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 활용의 예를 나타내는 개념도;

도 4는 본 발명에 따른 엔진부와 본체의 상세한 구성을 나타내는 블록도;

도 5는 본 발명에 따른 엔진부의 본체 착탈 여부를 확인하는 과정 및 이를 통한 기기의 모드 변환 과정을 나타내는 흐름도이다.

Claims (6)

1. 블루투스 통신 방식을 이용하는 블루투스 기기에 있어서,

   제1 블루투스 모듈을 포함하고 있는 본체와;

   본체로부터 착탈 가능하며 일단에 장착된 입력단자를 통해 유입된 전기 및 전자 신호를 블루투스 신호로 변환하여 송출 가능하게 하는 제2 블루투스 모듈을 포함하는 엔진부와;

   상기 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과 상기 착탈 가능한 엔진부에 포함된 제2 블루투스 모듈 상호 간에는 두 기기 간의 페어링에 필요한 다수의 정보가 저장되어 있어, 추가적인 조작 없이 본체와 블루투스 엔진부 간에 블루투스 신호를 송수신 가능한 상태로 진입 가능하도록 고안된 블루투스 기기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 본체와 상기 착탈 가능한 엔진부에 포함되어 분리 여부를 확인하는 감지부와;

   감지부를 통해 확인된 결과 엔진부가 본체에 부착되어 있을 경우에는 일반적인 블루투스 기기 모드로 전환되고,

   감지부를 통해 확인된 결과 엔진부가 본체에서 분리되어 있을 경우에는 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과 본체에서 분리된 엔진부에 포함된 제2 블루투스 모듈이 자동적으로 페어링되어 추가적인 조작없이 두 기기간의 블루투스 연결 모드 진입을 특징으로 하는 블루투스 기기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 본체에서 상기 엔진부의 분리 여부를 감지하는 수단은 엔진부 일단과 본체 일단의 접촉에 의한 미소한 전기적 신호를 인가받아 감지되는 금속성 단자임을 특징으로 하는 블루투스 기기.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 본체에서 엔진부의 분리 여부를 감지하는 수단은 엔진부와 본체에 설치되는 마그네트의 자력을 감지하여 제어부에 감지 신호를 제공하는 홀 센서(hall IC)임을 특징으로 하는 블루투스 기기.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 본체에서 엔진부를 분리 여부를 감지하는 수단은 상기 본체에 구비되는 키 입력 장치임을 특징으로 하는 블루투스 기기.
6. 제1 블루투스 모듈을 포함하고 있는 본체와;

   본체로부터 착탈 가능하며 일단에 장착된 입력단자를 통해 유입된 전기 및 전자 신호를 블루투스 신호로 변환하여 송출 가능하게 하는 제2 블루투스 모듈을 포함하는 블루투스 엔진부와;

   상기 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과 상기 착탈 가능한 블루투스 엔진부에 포함된 제2 블루투스 모듈 상호간에는 양기기간 페어링에 필요한 다수의 정보가 저장되어 있어, 추가적인 조작 없이 본체와 블루투스 엔진부 간에 불루투스 신호를 송수신 가능한 상태로 진입 가능하도록 고안된 블루투스 기기의 연결 방법에 있어서,

   상기 본체와 상기 엔진부에 포함된 감지부를 통해 분리 여부를 검사하는 과정과;

   감지부를 통해 확인된 결과 엔진부가 본체에 부착되어 있을 경우 일반적인 블루투스 기기 모드로 전환되고;

   감지부를 통해 확인된 결과 엔진부가 본체에서 분리되어 있을 경우 본체에 포함된 제1 블루투스 모듈과 본체에서 분리된 엔진부에 포함된 제2 블루투스 모듈이 페어링되어 여타의 추가적인 조작 없이 두 기기간의 블루투스 연결 모드 진입을 특징으로 하는 블루투스 기기 간의 연결 방법.

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