KR20110041456A

KR20110041456A - 이어잭을 이용한 데이터 통신 기능을 갖는 데이터 수집 장치

Info

Publication number: KR20110041456A
Application number: KR1020110031041A
Authority: KR
Inventors: 윤영은
Original assignee: 윤영은
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2011-04-21
Also published as: KR101119528B1

Abstract

본 발명은 스마트폰과 같은 스마트 휴대단말기의 이어 마이크 포트에 연결하여 시리얼 통신을 하는 센서를 이용한 측정 장치에 관한 것으로, 센서를 이용한 측정 장치는 이어 마이크 연결부와, 연결부에서 수신한 신호 증폭부와, 시리얼변환부와, 제어부와, 센서부 포함하여, 센서에서 수집된 데이터를 이어 마이크포트를 통하여 이어 마이크 타단의 스마트 휴대단말기와 시리얼 데이터 통신을 하도록 하여 데이터 수집장치의 구성을 간단하게 하고 사용자 인터페이스와 인터넷 통신기능을 휴대단말기에서 수행하도록 하여 자원의 낭비를 막고 소비자에게 낮은 가격으로 공급할 수 있다.

Description

이어잭을 이용한 데이터 통신 기능을 갖는 데이터 수집 장치 {Sensing Apparatus having data communication functionality using ear jack}

본 발명은 각종 센서를 이용한 데이터 습득 기기에 적용되는 이어 마이크 포트를 이용한 다른 기기와의 데이터 통신 장치에 대한 것이다.

혈당측정기, 혈압측정기, 디지털 멀티메터, 온도계, 습도계, 조도계 등과 같은 센서를 이용한 측정 장치는 사용자 인터페이스를 위하여 독립된 표시장치와 사용자 입력 장치를 가지고 있는 형태로 만들어져 왔다. 인터넷이 널리 퍼지고 유비쿼터스 시대에서 이러한 측정 장치는 습득한 데이터를 개별 장치에만 보관하지 않고 인터넷에 연결되어 서버로 전송할 필요성이 증가하고 있다.

최근에는 갤럭시S와 아이폰과 같은 스마트폰을 비롯한 스마트 휴대단말기가 빠르게 확산되는 추세이다. 이러한 스마트 휴대단말기는 고급 사용자 인터페이스와 인터넷에 접속하기 위한 유무선의 통신 기능을 구비하고 있는 장치가 많다. 대표적인 통신 기능으로 유선에는 USB가, 무선에는 Wireless Modem, WIFI, Bluetooth, NFC 를 대표적인 통신 수단으로 사용하고 있다. 최근 시판되고 있는 안드로이드 스마트폰, 아이폰 과 같은 스마트폰은 처음 출시된 어플리케이션 이외에 새로운 어플리케이션을 추가로 설치해 실행할 수 있는 기능을 가지고 있어 다양한 기능을 추가로 탑재할 수 있다. 새로운 어플리케이션의 추가 설치로 기존에 있지 않던 기능을 구현하여 더욱 유용한 기기로 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한 이러한 대다수의 스마트 휴대단말기는 음악, 음성을 듣고 통화,녹음 하기 위한 표준화된 이어 마이크 홀을 가지고 있다.

센서를 이용한 측정 장치는 습득한 센서의 데이터를 표시하고 인터넷에 접속하기 위한 방법이 필요하다. 만일 스마트 휴대단말기와 데이터 통신을 할 수 있으면, 이미 사용자 인터페이스 모듈과 인터넷 통신 기능을 가지고 있는 스마트 휴대단말기의 기능을 이용할 수 있게 되어 센서를 이용한 측정장치는 센서의 데이터를 습득하여 스마트 휴대단말기에 전송하고 스마트 휴대단말기는 센서를 이용한 측정장치의 사용자 인터페이스와 인터넷 통신을 처리할 수 있게 된다.

스마트 휴대단말기는 표준 통신 수단으로 USB, Wireless Modem, WIFI, Bluetooth, NFC 와 같은 통신 수단을 포함하고 있지만, 이를 이용하여 통신을 수행하기 위한 기능의 구현은 많은 비용이 요구되고, 낮은 비용으로 UART 를 이용한 RS232 와 같은 시리얼 통신 방식이 있지만 최근 시판되는 스마트 휴대단말기는 포트가 없거나 있더라도 표준 형식으로 기기에 바로 연결할 수단이 없어지는 추세이므로 다른 형태의 낮은 가격으로 구현 가능한 통신 수단이 필요하다.

본 발명의 목적은 센서를 이용한 측정장치가 적은 비용으로 스마트휴대단말기와 같은 장치와 같은 근거리 통신 수단을 확보하는데 있다.

일반적으로, 이어폰 포트는 음악, 음성 등을 재생, 통화를 위하여 전기적으로 연결되는 포트이다.

휴대 단말기에서 사용되는 이어폰 포트는 디지털신호를 아날로그 신호로 상호 변환시켜주는 코덱을 채용하고 있다. 휴대기기에서 MP3 와 같은 디지털 음악 파일을 아날로그 음성으로 듣게 해주는 장치가 코덱이다. 코덱은 제어기기에서 PCM 데이터를 받아 아날로그 신호로 변환하게 되는데 PCM 데이터를 아날로그 시리얼 신호처럼 생성하는 방법을 이용하여 UART 에서 생성해 내는 시리얼 신호 모양의 파형을 만들어 낼 수 있다. 반대로 코덱을 통하여 녹음된 PCM 데이터를 분석하여 원래의 데이터를 복원하는 방법도 가능하며, 이러한 기능은 스마트 휴대단말에 어플리케이션을 작성하여 기능을 새로 추가할 수 있다.

코덱에서 생성한 아날로그 시리얼 신호는 RS232 와 같은 표준 신호 레벨이 아니지만 이를 증폭하거나 이에 대응 하는 장치에서는 시리얼 신호처럼 인식할 수 있다.

스마트 휴대단말기에서 PCM 신호를 제어하여 아날로그 시리얼 신호를 생성, 인식 하는 어플리케이션을 제작하는 것으로 시판되는 스마트 휴대단말기를 다른 측정기기의 사용자 인터페이스와 인터넷 통신수단으로 사용한다.

본 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 센서부와; 센서부를 제어하는 제어부와; 시리얼통신부와; 아날로그 전압 레벨을 맞추기 위한 증폭부와; 이어 마이크 연결부로 구성된 장치를 제공한다.

본 발명에 의하여 센서데이터 수집장치는 스마트 휴대단말기의 이어 마이크 이용한 시리얼 통신이 가능하게 된다.

또한, 이어 마이크를 이용한 시리얼 통신 기능을 통하여 휴대단말기에서 사용자 인터페이스나 인터넷 접속 기능을 구현할 수 있어 제품의 구성이 간단해 지게 되어 자원의 낭비를 막고 소비자에게 저렴한 제품을 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이어 마이크 포트를 이용한 혈압계 통신 연결을 도시한 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이어 마이크 포트를 이용한 혈당계를 도시한 사시도;
도 3는 본 발명에 사용되는 음성 입출력 기능이 있는 이어 마이크잭을 도시한 사시도;
도 4은 본 고안에 따른 이어마이크 포트 를 이용한 데이터 통신이 가능한 센서 모듈을 도시한 블록구성도;
도 5는 시리얼 데이터 통신에 이용되는 전기적 신호를 도시한 사시도;
도 6는 GPIO 를 이용한 시리얼 데이터 통신을 하기위한 전기적 신호와 시간과의 관계를 도시한 사시도;

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이어 마이크 포트를 이용한 통신장치가 부착된 혈압계와 혈당계의 사시도이다. 센서를 이용한 측정하는 장치는 이를 표시할 수단이 필요한데 스스로 데이터를 표시할 방법이 없거나 있어도 네트워크에 연결되기 위하여 다른 기기와 통신을 위한 수단이 필요하다.

도 3은 본 발명에서 사용되는 표준화된 4극 이어 마이크잭의 사시도인데 음성, 음향의 입출력 기능이 포함되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 이어 마이크 포트를 이용한 통신 기능을 가지는 센서를 이용한 측정 장치의 블럭도 이다. 타 기기의 이어 마이크 포트와 연결을 위한 이어마이크 연결부(230)가 있으며 이를 통하여 아날로그 신호의 입출력을 하게 된다. 이어 마이크 연결부(230)에서 송수신 되는 신호의 크기는 수 mV 에서 1V 정도로 시리얼 신호부(220)에서 처리하기에 적절하지 않은 신호크기를 이므로 증폭부(221)에서는 시리얼 신호부(220)에 인식 가능한 크기로 변환하게 된다. 시리얼신호부(220)은 UART 나 MCU 의 GPIO 를 이용할 수 있는데 이는 대부분의 MCU 에 기본적으로 구비되어 있다. 시리얼신호부(220) 을 UART 로 구성하는 경우 제어부(210)는 데이터송수신을 위하여 UART 인 시리얼신호부(220)의 레지스터에 접근하는 방식으로 데이터 입출력이 가능하다. 시리얼신호부(220)를 GPIO로 구성하는 경우는 시간에 따른 GPIO 의 상태를 이용하게 된다. 제어부(210)에서 전송할 데이터가 발생하면 도 6와 같이 각 단위 시간 별로 전송할 데이터에 맞도록 GPIO 를 변경하여 신호를 생성한다. 제어부(210)에서 데이터를 수신하는 경우에는 GPIO 가 변화되는 것을 단위 시간 간격으로 측정하여 데이터를 수신한다. 제어부(210)은 센서부(211)를 제어하여 센서로부터 데이터를 습득하고 이를 시리얼신호부(220)을 이용하여 통신한다. 본 발명에 의하여 통신이 가능한 센서 데이터 습득장치는 입출력부(240)을 자체에 가지고 있을 수 있지만 통신 상대방 장치를 통하여 표시할 수 있으므로 반드시 필요하지 않아도 된다. 본 발명에 의한 이어 마이크 연결부는(230)은 암놈인 이어 마이크홀로 구성할 수도 있으며, 숫놈인 이어마이크잭으로 구성할 수도 있다. 센서를 이용한 측정장치의 이어마이크 연결부와 연결부의 반대에 있는 스마트 휴대단말기의 이어 마이크 홀의 음성 입출력 신호는 서로 교차되어야 한다. 즉 상대 기기의 음성 출력은 본 발명에 의한 장치의 음성입력에, 상대 기기의 음성 입력은 본 발명에 의한 장치의 음성 출력에 연결되어야 한다.

110 : 스마트 휴대단말기
111 : 스마트 휴대단말기의 이어 마이크 홀
120 : 센서를 이용한 측정 장치(혈압계)
121 : 센서를 이용한 측정 장치의 이어 마이크잭
210 : 제어부 (센서 및 통신 제어)
211 : 센서부
220 : 시리얼 신호부
221 : 증폭부
230 : 이어 마이크 연결부
240 : 입출력 부

Claims

소리 또는 영상 재생과 녹음 기능을 구비한 기기 연결하여, 센서로부터 데이터를 습득하고 습득한 데이터를 이어 마이크 포트를 통하여 시리얼 통신을 하는 센서를 이용한 측정 장치에 있어서,
상기 소리 또는 영상 재생과 녹음 기능을 구비한 기기에 구비되는 이어 마이크 홀에 삽입되어 전기적으로 연결되는 이어 마이크 잭;
이어 마이크잭의 아날로그 입출력 신호의 전기적인 신호 크기를 증폭하는 증폭부;
아날로그 신호와 시리얼 디지털 데이터 변환을 담당하는 시리얼변환부;
센서를 제어하고 데이터를 습득하는 센서부;
상기 센서부를 제어하고 시리얼변환부를 이용하여 데이터를 송수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 측정 장치.
제 1항에 있어서
상기 센서를 이용한 측정 장치에서 수집된 데이터를 출력하고, 버튼과 같이 사용자의 입력을 받아 들이는 입출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 측정 장치.
소리 또는 영상 재생과 녹음 기능을 구비한 기기 연결하여, 센서로부터 데이터를 습득하고 습득한 데이터를 이어 마이크 포트를 통하여 시리얼 통신을 하는 센서를 이용한 측정 장치에 있어서,
이어 마이크 홀;
상기 소리 또는 영상 재생과 녹음 기능을 구비한 기기에 구비되는 이어 마이크 홀과 센서를 이용한 측정 장치에 구비되는 이어 마이크 홀에 삽입되어 전기적인 연결을 하는 양쪽이 이어 마이크잭으로 구성된 일정 길이의 연결선;
이어 마이크 홀의 아날로그 입출력 신호의 전기적인 신호 크기를 증폭하는 증폭부;
아날로그 신호와 시리얼 디지털 데이터 변환을 담당하는 시리얼변환부;
센서를 제어하고 데이터를 습득하는 센서부;
상기 센서부를 제어하고 시리얼변환부를 이용하여 데이터를 송수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 측정 장치
제 3항에 있어서
상기 데이터 수집장치에서 수집된 데이터를 출력하고, 버튼과 같이 사용자의 입력을 받아 들이는 입출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 측정 장치.