KR20120137754A - 5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이어 플러그에 대한 것으로, 5 극 연결 단자를 이용한 이어 플러그 장치에 있어서 이어 플러그와 상기 이어 플러그에 부착되는 적어도 하나의 연결 단자를 구비하되 상기 적어도 하나의 연결 단자 중 5 번째 연결 단자는 상기 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고 상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하고, 상기 이어 플러그에 부착되는 적어도 하나의 절연 패드를 포함하는 것으로 기존의 4 극 연결 단자와 분리된 5극 연결 단자를 접지에 연결하여 쉴드를 용이하게 할 수 있고, 간격유지가 필요 없어 일정한 EMI 방사 특성을 구현할 수 있고 기존의 이어 플러그 구조 및 크기 그대로 극성을 추가하여 추가 기능을 할당할 수 있는 이점이 있다.

Description

5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR HIGH SPEED DIGITAL COMMUNICATION USING 5 TERMINALS}
본 발명은 기존의 4극 연결 단자를 이용한 이어 플러그를 개선하여 5극 연결 단자를 이용한 이어 플러그를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
모바일 기기의 소형화와 디자인이 중요시됨에 따라 외부 인터페이스에 사용되는 잭의 크기를 줄이려는 노력이 많이 이루어지고 있다. 그 예로 아이팟 셔플은 오디오 인터페이스와 고속디지털 인터페이스(USB: Universal Serial Bus)를 하나로 사용할 수 있도록 미국식 4극 연결 단자 이어 플러그를사용하고 있다.
미국식 4극 연결 단자 이어 플러그의 경우, 전통적인 오디오 라인인 L-R-GND 외에 다른 1 개의 연결 단자가 기타 용도(마이크 또는 디텍트)로 사용하고 있었다. 그리고 USB 통신용으로는 4개의 연결 단자가 DM-DP-GND-VBUS로 사용되고 있다. 즉, 이어 플러그 하나로 USB 통신 및 오디오 출력에 병행하여 사용되게 하여 소형화 및 디자인적으로 이득을 가지게 되었으나 비 규격(4극 단자 이어 플러그 및 이어 잭)을 사용함으로써 USB 신호 품질 및 EMC (ElectroMagnetic Compatibility)에 취약한 구조를 가지게 되었다.
따라서, 각 업체 별로 이어 플러그에 EMI 방사 방지를 위해 여러 가지 방법을 사용하고 있다.
그 예로, 이어 플러그 아래 EMI감소를 위한 EMI필터를 삽입하는 방식을 사용하곤 한다. 하지만, 이러한 방식은 이어 플러그에 삽입하기 위한 작은 형태로 EMI필터를 생산해야 하고 작업 난이도가 높고 비용이 높은 문제점이 있다.
또는, EMI(ElectroMagnetic Interference) 방사 방지를 위해 이어 플러그 쪽에 방사 방지용 실드(shield)캔(또는 테이프) 부착하는 방식을 사용하곤 한다.
하지만, 이러한 방식은 저비용으로 작업 가능하나 미국식 4극 단자 이어 플러그 구조상 4번째 단자(Vbus,전원)과 간격을 유지하여야 하고 그 간격에 따라 EMI 방사 방지 정도가 결정되어 일정한 결과가 나오기 어려운 문제점이 있다.
　
본 발명의 목적은 5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 4 극 연결 단자를 이용한 이어 플러그 구조 및 크기에 그대로 극성을 추가하여 추가 기능을 할당할 수 있는 5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 4 극 연결 단자를 이용한 이어 플러그에 용이하게 EMC 실드를 적용할 수 있는 5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 제 1 견지에 따르면, 5 극 연결 단자를 이용한 이어 플러그 장치에 있어서 이어 플러그와 상기 이어 플러그에 부착되는 적어도 하나의 연결 단자를 구비하되 상기 적어도 하나의 연결 단자 중 5 번째 연결 단자는 상기 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고 상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하고, 상기 이어 플러그에 부착되는 적어도 하나의 절연 패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 제 2 견지에 따르면, 5 극 연결 단자를 이용한 휴대용 단말기의 장치에 있어서 다른 노드와 통신하기 위한 모뎀과 5 번째 연결 단자가 사용됨을 감지하는 경우 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용하는 제어부와 상기 5 번째 연결 단자를 포함한 적어도 하나의 연결 단자를 구비하고 상기 5 번째 연결 단자는 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고 상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하는 적어도 하나의 절연 패드를 구비하는 상기 이어 플러그를 포함한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 제 3 견지에 따르면, 5 극 연결 단자를 이용한 휴대용 단말기의 동작 방법에 있어서 5 번째 연결 단자가 사용되는지 검사하는 과정과 5 번째 연결 단자가 사용되는 경우, 상기 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 5 번째 연결 단자는 상기 5 번째 연결 단자를 포함한 적어도 하나의 연결 단자를 구비하는 이어 플러그에 포함되고, 상기 5 번째 연결 단자는 상기 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하는 적어도 하나의 절연 패드를 포함한다.
본 발명은 기존의 4 극 연결 단자와 분리된 5극 연결 단자를 접지에 연결하여 쉴드를 용이하게 할 수 있고, 간격유지가 필요 없어 일정한 EMI 방사 특성을 구현할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 이어 플러그 구조 및 크기 그대로 극성을 추가하여 추가 기능을 할당할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그를 사용하는 휴대용 단말기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 발 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그를 사용하는 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 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.
이하, 본 발명은 5극 연결 단자를 이용한 고속 디지털 통신을 위한 방법 및 장치에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그의 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 기존 4 극 연결 단자(110, 120, 130, 140)를 가진 이어 플러그애 절연 패드(insulation pad)를 추가하여, 5극 연결 단자(110, 120, 130, 140, 150)를 가진 이어 플러그로 변경한 경우를 도시한 것이다.
본 발명의 5극 연결 단자를 가진 이어 플러그는 실드(shield) 구성을 용이하게 하기 위한 연결 단자(5극(150))을 추가한 것으로, 5번째 연결 단자는 Vbus 와 구분을 위해 절연 패드를 추가한다. 상기 5 번째 연결 단자는 이어 플러그 커넥터의 몸통 끝에 위치하고 몸통 끝과 동일한 크기를 가진다.
본 발명의 5극 연결 단자를 가진 이어 플러그는 오디오 용도로 사용시(a 단계), 1극 연결 단자(110)는 왼쪽 신호(L), 2극 연결 단자(120)는 왼쪽 신호(R), 3극 연결 단자(130)는 접지(GND)로 사용된다.
본 발명의 5극 연결 단자를 가진 이어 플러그는 5극 연결 단자를 실드(Shield) 용도로 사용시(b 단계), 1극 연결 단자(110)는 데이터 신호(DM), 2극 연결 단자(120)는 데이터 신호(DP), 3극 연결 단자(130)는 접지(GND), 4극 연결 단자(140)는 전원(Vbus), 5극 연결 단자는(150)는 접지로 사용된다. 이 경우, 이어 플러그 내부 5극 연결 단자(150)는 3극 연결 단자(130)에 연결된다.
본 발명의 5극 연결 단자를 가진 이어 플러그는 5극 연결 단자를 신호 전달 용도로 사용시(c 단계), 1극 연결 단자(110)는 데이터 신호(DM), 2극 연결 단자(120)는 데이터 신호(DP), 3극 연결 단자(130)는 접지(GND), 4극 연결 단자(140)는 전원(Vbus), 5극 연결 단자(150)는 신호용으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그의 내부 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명은 4극 연결 단자와 분리된 5극 연결 단자를 접지 단자에 연결하여 실드를 용이하게 할 수 있다. 이 경우, 이어 플러그 내부 5극 연결 단자는 3극 연결 단자에 연결된다. 이러한 연결은 간격 유지가 필요 없어 일정한 EMI 방사 특성을 구현할 수 있는 이점을 가진다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그을 사용하는 휴대용 단말기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 5극 연결 단자 사용의 경우(310 단계), 5 극 연결 단자, 즉, 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용한다(330 단계),
만약, 상기 휴대용 단말기가 5극 단자를 실드용으로 사용하는 경우(320 단계), 5 극 연결 단자, 즉, 5 번째 연결 단자를 실드 용, 즉, 접지로 사용한다(340 단계),
상기 휴대용 단말기는 상기 5 번째 연결 단자를 통해 신호를 수신하는 경우, 5극을 사용한 연결이 사용됨을 인식하고, 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용한다.
도 4는 발 발명의 실시 예에 따른 이어 플러그을 사용하는 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 RF(Radio Frequency)모뎀(410), 제어부(420), 저장부(430), 인터페이스 관리부(440) 및 외부 인터페이스(450)를 포함하여 구성된다. 상기 제어부(420)는 상기 인터페이스 관리부(440)를 제어하거나 포함할 수 있다.
상기 RF 모뎀(410)은 다른 장치와 통신하기 위한 모듈로서, 무선처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 무선처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변경하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 무선 경로 상에서 전송할 수 있도록 무선신호로 변경하여 상기 안테나를 통해 송신한다.
상기 제어부(420)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하고, 특히 본 발명에 따라 상기 인터페이스 관리부(440)를 제어한다.
상기 저장부(430)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다.
상기 인터페이스 관리부(440)는 5극 연결 단자 사용의 경우, 5극 연결 단자, 즉, 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용한다. 만약, 상기 인터페이스 관리부(440)는 5극 연결 단자를 실드용으로 사용하는 경우, 5 극 연결 단자, 즉, 5 번째 연결 단자를 실드 용, 즉, 접지로 사용한다(330 단계).
상기 인터페이스 관리부(440)는 상기 5 번째 연결 단자를 통해 신호를 수신하는 경우, 5극을 사용한 연결이 사용됨을 인식하고, 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용한다. 즉, 상기 인터페이스 관리부(440)는 이어 잭에서 상기 5 번째 연결 단자를 통해 신호를 수신하는 경우, 5극을 사용한 연결이 사용됨을 인식하고, 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용한다.
상기 외부 인터페이스(450)는 본 발명의 5 극 이어 플러그를 인식할 수 있는 5극 이어 잭을 구비하고 있다. 상기 외부 인터페이스(450)는 USB 인터페이스를 사용할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 5 극 연결 단자를 이용한 이어 플러그 장치에 있어서,
    이어 플러그와,
    상기 이어 플러그에 부착되는 적어도 하나의 연결 단자를 구비하되, 상기 적어도 하나의 연결 단자 중 5 번째 연결 단자는 상기 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고,
    상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하고, 상기 이어 플러그에 부착되는 적어도 하나의 절연 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어 플러그 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 5 번째 연결 단자는 상기 몸통 내부에서 3 번째 연결 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 이어 플러그 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 5 번째 연결 단자는 신호 전달용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 이어 플러그 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이어 플러그 장치는 USB (Universal Serial BUS) 인터페이스 용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 이어 플러그 장치.
  5. 5 극 연결 단자를 이용한 휴대용 단말기의 장치에 있어서,
    다른 노드와 통신하기 위한 모뎀과,
    5 번째 연결 단자가 사용됨을 감지하는 경우 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용하는 제어부와,
    상기 5 번째 연결 단자를 포함한 적어도 하나의 연결 단자를 구비하고, 상기 5 번째 연결 단자는 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하는 적어도 하나의 절연 패드를 구비하는 상기 이어 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 이어 플러그의,
    상기 5 번째 연결 단자가 신호 전달용으로 사용되지 않는 경우,
    상기 5 번째 연결 단자는 상기 몸통 내부에서 3 번째 연결 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 이어 플러그는 USB 인터페이스 용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 5 극 연결 단자를 이용한 휴대용 단말기의 동작 방법에 있어서,
    5 번째 연결 단자가 사용되는지 검사하는 과정과,
    5 번째 연결 단자가 사용되는 경우, 상기 5 번째 연결 단자를 신호 전달용으로 사용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    여기서, 상기 5 번째 연결 단자는 상기 5 번째 연결 단자를 포함한 적어도 하나의 연결 단자를 구비하는 이어 플러그에 포함되고, 상기 5 번째 연결 단자는 상기 이어 플러그의 몸통 끝에 위치하고 상기 몸통 끝과 동일한 크기를 가지고, 상기 적어도 하나의 연결 단자 사이를 격리하는 적어도 하나의 절연 패드를 포함한다.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이어 플러그의,
    상기 5 번째 연결 단자가 신호 전달용으로 사용되지 않는 경우,
    상기 5 번째 연결 단자는 상기 몸통 내부에서 3 번째 연결 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 이어 플러그는 USB 인터페이스 용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.

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