KR20130074483A - 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템 - Google Patents

스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초광대역 무선통신을 통해 휴대용 스마트기기의 콘텐츠를 영상출력장치를 통해 끊김 없이 실시간으로 감상할 수 있고, 휴대용 스마트기기와 컴퓨터 및 영상출력장치 간의 네트워크 통신량 증가에 구애받지 않고 제어신호 및 데이터신호를 실시간으로 송수신할 수 있는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 휴대형 스마트기기(10); 전원을 공급하는 제1전원부(120)와, 상기 휴대형 스마트기기(10)로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 휴대형 스마트기기(10)에 입력하는 제1송수신모듈(110)과, 상기 휴대용 스마트기기(10)가 제어신호를 출력하도록 하는 HOST 역할을 하는 HOST모드와 상기 휴대용 스마트기기(10)가 제어신호를 입력받거나 및 데이터신호를 송수신을 하는 DEVICE모드 중 택일하여 기능 하도록 하는 기능선택부(140)와, 상기 제1전원부(120)를 통해 전원을 공급받고 상기 제1송수신모듈(110)과 기능선택부(140)를 제어하는 제1제어부(150)가 구비된 커넥션장치(100); 전원을 공급하는 제2전원부(220)와, 상기 제1송수신모듈(110)과 초광대역통신을 수행하며 입력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호로 변환하여 출력하는 제2송수신모듈(210)과, 상기 제2송수신모듈(210)로부터 출력된 제어신호 중 영상제어신호를 처리하여 지원가능한 고해상도 영상으로 변환하여 출력하는 영상신호처리부(231)와, 상기 제2송수신모듈(210)로부터 출력된 제어신호 중 음향제어신호를 처리하여 음향신호로 변환하여 출력하는 음향신호처리부(232)를 포함하며 상기 제2전원부(220)로부터 전원을 공급받고 상기 제2송수신모듈(210)을 제어하는 제2제어부(230)와, 상기 영상신호처리부(231)를 통하여 변환된 고해상도의 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(240)와, 상기 음향신호처리부(232)를 통해 처리된 음향신호를 출력하는 음향출력부(250)가 구비된 영상출력장치(200); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템 {SYSTEM FOR MULTIPLE WIRELESS SIGNAL TRANSMISSION OF SMART DEVICE AND COMPUTER}
본 발명은 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 초광대역 무선통신을 통해 휴대용 스마트기기의 콘텐츠를 영상출력장치를 통해 끊김 없이 실시간으로 감상할 수 있고, 휴대용 스마트기기와 컴퓨터 및 영상출력장치 간의 네트워크 통신량 증가에 구애받지 않고 제어신호 및 데이터신호를 실시간으로 송수신할 수 있는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템에 관한 것이다.
오늘날 정보통신산업의 발전으로, 다양한 개인휴대용 정보통신기기가 개발되고 급속도로 보급됨에 따라 정보통신기기의 사용 환경도 빠르게 변하고 있다.
특히 최근 선보여 사용자들로부터 각광받고 있는 스마트폰의 경우 소형이면서도 그 기능이 제한되지 않고 응용프로그램(애플리케이션)을 통해 기능을 변경하거나 확장할 수 있다는 장점으로 인해 단순한 정보통신기기 활용의 차원을 넘어서서, 사용자의 생활 패턴을 바꾸는 차원에까지 이르고 있다.
상기와 같은 스마트폰을 비롯하여 특정 운영체계 및 응용프로그램을 통해 PC와 같은 기능을 수행하는 휴대용 스마트기기는 독립적으로 기능 할 수도 있지만, 통상 컴퓨터와 연결하여 각종 데이터신호를 주고 받음으로 활용범위가 더욱 확장된다는 특징이 있다.
하지만, 휴대용 스마트기기는 휴대성을 위해 작은 액정화면을 사용하게 되므로 디스플레이 해상도의 한계에 따른 불편함이 있어, 휴대용 스마트기기에서 구현되는 다양한 콘텐츠나 미디어를 보다 큰 디스플레이 해상도를 지원하는 모니터나 TV를 통해 시청하고자 하는 사용자의 요구가 증가하고 있다.
이를 위해 휴대용 스마트기기에서 구현되는 기능을 동일하게 수행할 수 있는 스마트 TV가 개발되었으나 높은 가격으로 인한 부담이 클 뿐만 아니라, 휴대용 스마트기기와는 별도의 운영체계를 통해 작업이 수행되므로 비효율적이고, 장치에 대한 독자적인 애플리케이션으로 인한 호환성 부족으로 불편함이 있었다.
또한, 휴대용 스마트기기의 한계를 극복하고자 메모리를 연결하기 위한 커넥터, 미디어 감상을 위한 크래들, HDMI 연결을 위한 커넥터케이블 등 외부 주변기기와의 연결을 위한 다양한 커넥터 형태의 제품들이 출시되었지만, 특성상 스마트기기의 크기로 인한 제약으로 인해 실질적으로 컴퓨터처럼 다양한 외부 주변기기들을 연결할 수 없어, 결국 사용자는 스마트기기에 유선으로 제작된 커넥터 케이블 또는 크래들을 연결하고 이 환경에서 각 외장 주변기기를 연결하여 사용하게 되는 불편함이 있었다.
예를 들어, 휴대용 스마트기기에 대용량 데이터를 전송하기 위하여 USB 메모리를 플러그인 할 수 있는 전용 커넥터 케이블, 스마트기기에 출력되는 영상을 전송하기 위한 전용 HDMI 변환 케이블, 음악을 청취하기 위해 스피커와 연결되는 전용 변환케이블 등을 외장 주변기기들에 연결하기 위해서는 기존 노트북이나 컴퓨터 사용시와 같거나 오히려 더 번거로움을 수반하는 경우가 대부분이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 휴대용 스마트기기에 연결되는 다양한 케이블을 통해 이루어지던 제어신호 및 데이터신호의 전송이 초광대역 무선통신을 수행하는 송수신모듈을 통해 실시간으로 이루어지는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 휴대형 스마트기기; 전원을 공급하는 제1전원부와, 상기 휴대형 스마트기기로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 휴대형 스마트기기에 입력하는 제1송수신모듈과, 상기 휴대용 스마트기기가 제어신호를 출력하는 HOST 역할을 하는 HOST모드와 상기 휴대용 스마트기기가 제어신호를 입력받거나 데이터신호를 송수신을 하는 DEVICE모드 중 택일하여 기능 하도록 하는 기능선택부와, 상기 제1전원부를 통해 전원을 공급받고 상기 제1송수신모듈과 기능선택부를 제어하는 제1제어부가 구비된 커넥션장치; 전원을 공급하는 제2전원부와, 상기 제1송수신모듈과 초광대역통신을 수행하며 입력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호로 변환하여 출력하는 제2송수신모듈과, 상기 제2송수신모듈로부터 출력된 제어신호 중 영상제어신호를 처리하여 지원가능한 고해상도 영상으로 변환하여 출력하는 영상신호처리부와, 상기 제2송수신모듈로부터 출력된 제어신호 중 음향제어신호를 처리하여 음향신호로 변환하여 출력하는 음향신호처리부를 포함하며 상기 제2전원부로부터 전원을 공급받고 상기 제2송수신모듈을 제어하는 제2제어부와, 상기 영상신호처리부를 통하여 변환된 고해상도의 영상을 디스플레이하는 디스플레이부와, 상기 음향신호처리부를 통해 처리된 음향신호를 출력하는 음향출력부가 구비된 영상출력장치; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 제1송수신모듈과 초광대역통신을 수행하되, 상기 컴퓨터로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 컴퓨터에 입력하는 제3송수신모듈; 을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 상기 제1송수신모듈과 제2송수신모듈과 제3송수신모듈은, 제어신호를 입력받는 입력부와, 상기 입력부를 통해 입력된 제어신호를 초광대역신호로 변환하는 변조부와, 상기 변조부를 통해 변환된 초광대역신호를 송신하는 송신부와, 초광대역신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신부를 통해 수신된 초광대역신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부를 통해 증폭된 초광대역신호의 일정영역을 통과시켜 잡음을 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통과한 초광대역신호를 제어신호로 변환하는 복조부와, 상기 복조부를 통해 변환된 제어신호를 출력하는 출력부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이때 상기 제1송수신모듈은 주변의 주파수를 검출하여 검출된 출력주파수와 충돌하지 않도록 송수신하는 초광대역신호의 채널을 선택하며, 상기 제2송수신모듈 및 제3송수신모듈에 채널변경신호를 송출하도록 구성된 채널조정부를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1전원부는 외부전원 또는 상기 휴대용 스마트기기를 통해 전원을 공급받아 충전되는 충전지와, 상기 휴대용 스마트기기의 전원 및 상기 충전지의 충전량을 측정하는 전원측정부와, 상기 전원측정부의 측정결과에 따라 상기 휴대용 스마트기기로부터 전원을 공급받거나 또는 휴대용 스마트기기로 전원을 공급하도록 하는 전원회로부로 구성될 수 있다.
상기 영상출력장치는 USB방식의 입출력 장치가 연결되는 인터페이스부를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제2제어부는 상기 휴대용 스마트기기로부터 전송된 외부 입출력장치 제어신호를 처리하여 상기 인터페이스부로 출력하거나 상기 인터페이스부로부터 입력된 제어신호를 상기 휴대용 스마트기기로 전송하는 제어신호처리부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1제어부는 주기적으로 인입되는 초광대역 신호를 검출하여 신호가 없을 경우 상기 제1제어부에서 출력되는 전원을 차단하도록 구성된 전원제어부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명을 통해 별도의 케이블 없이도 휴대용 스마트기기로부터 출력되는 영상과 음향을 원격의 영상출력장치를 통해 최적화하여 출력함으로 휴대용 스마트기기의 디스플레이 해상도의 한계를 극복하고 휴대용 스마트기기의 활용도를 극대화할 수 있다.
또한, 원격의 영상출력장치에 다수의 입출력 포트를 구비하여 키보드와 마우스 등의 주변기기를 연결하고, 이 주변기기가 초광대역 통신을 통하여 휴대용 스마트기기와 무선 통신을 수행하여 입출력 장치로 활용될 수 있도록 함으로써 휴대용 스마트기기의 자원을 최대한 활용할 수 있고, 추가로 컴퓨터와 초광대역통신을 통해 데이터를 실시간으로 송수신할 수 있도록 함으로 사용자의 편의성을 극대화할 수 있다.
또한, 영상출력장치를 통해 휴대용 스마트기기를 제어하고 설치된 응용프로그램을 사용하는 작업이 단일한 운영체계에 의해 실시간으로 수행되므로 파일복사 등의 번거로움이 없으며 데이터의 혼재를 막을 수 있으며, 일정시간 무선통신이 이루어지지 않을 경우 자동으로 회로의 전력을 차단함으로써, 배터리의 수명 및 사용시간을 연장할 수 있다.
도 1은 본 발명 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템의 개념도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도,
도 3은 제1송수신모듈, 제2송수신모듈, 제3송수신모듈의 구성과 연결관계를 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템의 구성을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템의 개념도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
본 발명은 도 1에서와 같이 휴대용 스마트기기(10)로부터 전송되는 영상 및 음향제어신호를 초광대역 무선통신을 이용하여 디스플레이부(240)를 구비한 영상출력장치(200)를 통해 출력하도록 하며, 더불어 송수신모듈이 연결된 컴퓨터(300)와도 초광대역 무선통신이 이루어져 상호 간에 데이터신호를 송수신할 수 있도록 구성된다.
이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템은 휴대용 스마트기기(10)와, 상기 휴대용 스마트기기(10)에 연결되어 초광대역통신을 수행하는 커넥션장치(100)와, 상기 커넥션장치(100)와 초광대역통신을 수행하며 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 송신된 제어신호에 따라 영상 및 음향을 출력하는 영상출력장치(200)를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 휴대용 스마트기기(10)는 아이폰, 갤럭시 시리즈로 대표되는 스마트폰이나, 무선인터넷 기능을 갖추고 운영체계가 설치되어 전용 응용프로그램을 실행할 수 있는 아이팟, 아이패드, 갤럭시탭, 갤럭시 노트 등의 휴대용 IT기기를 총칭한다.
상기 커넥션장치(100)는 마이크로 USB포트를 이용하여 상기 휴대용 스마트기기(10)에 연결되어 제어신호 또는 데이터신호를 주고 받으며, 휴대용 스마트기기(10)에서 출력된 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환하여 휴대용 스마트기기(10)에 입력하는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 커넥션장치(100)는 제1전원부(120)와, 제1송수신모듈(110)과, 기능선택부(140)와, 제1제어부(150)로 이루어진다.
이때 상기 제어신호는 영상출력을 위한 영상제어신호, 음향출력을 위한 음향제어신호를 비롯하여 각종 주변기기들을 제어하기 위하여 휴대용 스마트기기(10)로부터 출력되거나, 휴대용 스마트기기(10)를 제어하기 위하여 각종 주변기기로부터 출력될 수 있는 모든 신호를 의미한다. 또한, 상기 데이터신호는 제어신호를 제외한 파일 또는 콘텐츠의 복사 및 전송시 생성되는 신호를 통칭하며, 통상 휴대용 스마트기기(10)의 메모리와 컴퓨터 또는 영상출력장치에 부가되는 메모리 사이에서 데이터이동시 사용되는 신호를 의미한다.
상기 제1전원부(120)는 커넥션장치(100)의 구성요소에서 요구하는 전원을 공급하는 부분으로 외부전원 또는 배터리를 사용할 수 있다. 통상 휴대용 스마트기기(10)는 충전식 배터리를 사용하여 사용빈도에 따라 잦은 충방전을 하게되므로, 상기 제1전원부(120) 또한 외부전원을 통해 충전되는 충전식 배터리로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제1전원부(120)는 제1제어부(150)에 전원을 공급하고, 상기 제1제어부(150)를 통해 제1송수신모듈(110) 및 기능선택부(140)에 전원을 공급한다.
상기 제1송수신모듈(110)은 상기 휴대형 스마트기기(10)로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 휴대형 스마트기기(10)에 입력하는 기능을 수행한다.
상기 기능선택부(140)는 상기 휴대용 스마트기기(10)가 제어신호를 출력하도록 하는 HOST 역할을 하는 HOST모드와, 상기 휴대용 스마트기기(10)가 제어신호를 입력받거나 및 데이터신호를 송수신을 하는 DEVICE모드 중 택일하여 기능 하도록 사용자가 전환할 수 있는 스위치이다. 구체적으로 설명하면, 상기 기능선택부(140)를 HOST모드로 전환할 경우 휴대용 스마트기기(10)는 영상 및 음향출력신호를 실시간으로 압축하고 이를 영상제어신호 및 음향제어신호로 전송하고 영상출력장치(200)에서 이를 수신 후 출력한다. 상기 기능선택부(140)를 DEVICE모드로 전환할 경우 상기 휴대용 스마트기기(10)는 제어신호를 입력받거나, 미디어파일, 콘텐츠 파일 등을 비롯한 각종 데이터 전송에 따른 데이터신호를 주고받을 수 있게 된다.
상기 제1제어부(150)는 상기 제1전원부(120)를 통해 전원을 공급받고 상기 제1송수신모듈(110)과 기능선택부(140)를 제어하는 기능을 수행한다.
정리하면 상기 커넥션장치(100)는 상기 휴대용 스마트기기(10)에서 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 상기 영상출력장치(200)에 내장된 제2송수신모듈(210)로 송신하거나, 상기 제2송수신모듈(210)로부터 송신되는 초광대역신호를 수신하여 상기 휴대용 스마트기기(10)가 인식가능한 제어신호 또는 데이터신호로 변환하여 입력시킴으로 휴대용 스마트기기(10)에서 해당 신호를 처리하도록 한다.
상기 영상출력장치(200)는 상기 제1송수신모듈(110)에서 송신된 초광대역신호를 수신하여 다시 제어신호 또는 데이터신호로 변환하되, 특히 제어신호를 영상, 음향제어신호로 분기하여 출력한다. 이를 위해 영상출력장치(200)는 제2전원부(220), 제2송수신모듈(210), 제2제어부(230), 디스플레이부(240), 음향출력부(250)를 구비하게 된다.
상기 제2전원부(220)는 외부전원 또는 배터리를 이용하여 영상출력장치(200)의 각 구성요소에 필요한 전원을 공급하며, 특히 제2제어부(230)를 통해 제2송수신모듈(210) 및 디스플레이부(240)와 음향출력부(250)에 전원을 공급한다.
상기 제2송수신모듈(210)은 상기 제1송수신모듈(110)과 실질적으로 동일한 구성으로서, 상기 제1송수신모듈(110)과 초광대역통신을 수행하며 제1송수신모듈(110)로부터 수신된 초광대역신호를 제어신호 또는 데이터신호로 변환하여 출력한다. 또한, 상기 제2제어부(230)로부터 입력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 제1송수신모듈(110)로 송신하는 기능도 수행할 수 있어, 상기 휴대용 스마트기기(10)와 영상출력장치(200) 간에는 실시간 양방향 통신이 이루어진다.
상기 제2제어부(230)는 상기 제2전원부(220)로부터 전원을 공급받고 상기 제2송수신모듈(210), 디스플레이부(240), 음향출력부(250)를 제어한다. 특히 본 발명에서 영상출력장치(200)는 제1송수신모듈(110)에서 송신된 영상제어신호와 음향제어신호를 각각 디스플레이부(240)와 음향출력부(250)를 통해 출력하게 되므로, 상기 제2제어부(230)는 휴대용 스마트기기(10)로부터 전송된 영상제어신호를 처리하여 지원가능한 고해상도 영상으로 변환하는 영상신호처리부(231)와, 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 전송된 제어신호 중 음향제어신호를 처리하여 음향신호로 변환하여 출력하는 음향신호처리부(232)를 구비한다.
상기 영상신호처리부(231)는 영상제어신호를 처리하는 일종의 그래픽카드로서, 제2송수신모듈(210)로부터 휴대용 스마트기기(10)의 제1송수신모듈(110)에서 전송된 영상제어신호를 전송받는다. 이후, 상기 영상신호처리부(231)는 제2송수신모듈(210)에 의해 수신된 영상제어신호를 분석하고, 이 영상제어신호의 해상도를 디스플레이부의 최대 지원 해상도로 변환하여 디스플레이부(240)에 전송한다. 즉, 상기 영상신호처리부(231)는 휴대용 스마트기기(10)의 최대 해상도(예를 들면, 800×482)를 영상출력장치(200)의 디스플레이부(240)에서 지원하는 해상도(예를 들면, 1920×1080)로 바꿔 출력하도록 함으로써 휴대용 스마트기기(10) 화면사이즈의 한계를 극복할 수 있도록 해준다. 따라서, 사용자는 휴대용 스마트기기(10)에 구비된 디스플레이 장치의 해상도에 구애받지 않고, 영상출력장치(200)에 구비된 디스플레이부의 최대 지원 해상도에 맞추어 큰 화면으로 고해상도 영상을 감상할 수 있게 된다.
상기 디스플레이부(240)는 일반적인 컴퓨터모니터 이상 규격의 LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode) 등의 디스플레이 패널로 이루어지는 영상표시장치 또는 빔프로젝터가 될 수 있다.
상기 음향신호처리부(232)는 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 전송된 음향제어신호를 사용자가 들을 수 있도록 음향신호로 변환처리하는 사운드카드이다.
상기 음향출력부(250)는 음향을 출력하는 스피커 또는 스피커가 연결되는 오디오출력포트로서 상기 음향신호처리부(232)를 통해 처리된 음향신호를 사용자가 청취할 수 있도록 출력한다.
본 발명에서는 휴대용 스마트기기(10)의 영상 및 음향을 무선통신방식을 이용하며 실시간으로 전송하여 출력하면서도 영상과 음성의 불일치, 화질의 저하 및 네트워크 통신량 증가와 같은 문제가 발생하지 않는데, 이는 제1송수신모듈(110) 및 제2송수신모듈(210)이 초광대역통신의 대역폭 할당을 통해 다수의 신호를 전달할 수 있기 때문에 가능하다. 즉, 본 발명에 적용된 초광대역(UWB, Ultra Wide Band) 통신은 3.1∼10.6GHz 대역에서 100Mbps 이상 속도로 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 근거리 무선통신기술이다. 이러한 초광대역통신의 수백 Mbps에 이르는 높은 전송속도는 고화질 영상 데이터를 무리 없이 송수신할 수 있도록 해주기 때문이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도로서, 휴대용 스마트기기(10)와 영상출력장치(200) 외에 컴퓨터(300)와도 초광대역통신이 이루어져 데이터신호 등을 주고받을 수 있도록 함으로 휴대용 스마트기기(10)의 활용범위를 더욱 확장하였다.
이때 상기 컴퓨터(300)는 일반적으로 특정 장소에 고정설치하여 사용되는 데스크탑 컴퓨터를 의미하나, 랩탑이나, 넷북 등의 휴대용컴퓨터에도 본 발명이 무리 없이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 컴퓨터(300)에는 제1송수신모듈(110)과 초광대역통신을 수행하되, 상기 컴퓨터(300)로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 컴퓨터(300)에 입력하는 제3송수신모듈(310)이 연결된다. 즉, 상기 제3송수신모듈(310)은 상기 제1송수신모듈(110) 및 제2송수신모듈(210)과 실질적으로 동일한 구성으로서, 상기 휴대용 스마트기기(10)와 컴퓨터(300) 간에 실시간 양방향 통신이 이루어질 수 있다.
이때 제3송수신모듈(310)은 제1송수신모듈(110) 및 제2송수신모듈(210)과는 달리 별도의 전원부가 구비되지 않고 컴퓨터를 통해 전원을 공급받게 된다.
상술한 바와 같이 상기 제1송수신모듈(110), 제2송수신모듈(210), 제3송수신모듈(310)은 동일한 구성을 갖고 동일한 기능을 수행하므로, 각각 커넥션장치(100), 영상출력장치(200), 컴퓨터(300)에 탈부착 가능한 모듈형식으로 구성되며, 고장 등의 문제발생시 해당 송수신모듈만 교체할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 3은 제1송수신모듈, 제2송수신모듈, 제3송수신모듈의 구성과 연결관계를 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1송수신모듈(110) 및 제2송수신모듈(210)은 구체적으로 입력부(111, 211, 311), 변조부(112, 212, 312), 송신부(113, 213, 313), 수신부(114, 214, 314), 증폭부(115, 215, 315), 필터부(116, 216, 316), 복조부(117, 217, 317), 출력부(118, 218, 318)로 이루어질 수 있다.
상기 입력부(111, 211, 311)는 제어신호를 입력받는 부분으로서 제1송수신모듈(110)의 입력부(111)는 휴대용 스마트기기(10)로부터, 제2송수신모듈(210)의 입력부(211)는 제2제어부(230)로부터, 제3송수신모듈은 컴퓨터(300)로부터 각각 제어신호 또는 데이터신호를 입력받는다.
상기 변조부(112, 212, 312)는 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)로서 상기 입력부(111, 211, 311)를 통해 입력된 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변조하는 기능을 수행한다. 이때 제어신호들은 주파수 분할 다중 변조방식(OFDM: Orthogonal Frequency Division Modulation)을 이용하여 초광대역 신호로 변조된다.
상기 송신부(113, 213, 313)는 안테나로서 상기 변조부(112, 212, 312)를 통해 변환된 초광대역신호를 송신하는 기능을 수행하게 되며, 제1송수신모듈(110)의 송신부(113)는 제2송수신모듈(210)의 수신부(214) 또는 제3송수신모듈의 수신부(314)로 제2송수신모듈(210)의 송신부(213)는 제1송수신모듈(110)의 수신부(114)로, 제3송수신모듈(310)의 송신부(313)는 제1송수신모듈(110)의 수신부(114)로 각각 초광대역신호를 송신한다.
상기 수신부(114, 214, 314) 또한 안테나로서 상기 송신부(113, 213, 313)를 통해 송신된 초광대역신호를 수신하는 기능을 수행한다. 즉 제1송수신모듈(110)의 송신부(113)를 통해 송신된 초광대역신호는 제2송수신모듈(210)의 수신부(214) 또는 제3송수신모듈(310)의 수신부(314)를 통해 수신되고, 역으로 제2송수신모듈(210)의 송신부(213)를 통해 송신된 초광대역신호 또는 제3송수신모듈(310)의 수송신부(313)를 통해 송신된 초광대역신호는 제1송수신모듈(110)의 수신부(214)를 통해 수신된다.
상기 증폭부(115, 215, 315)는 신호증폭회로로서 상기 수신부(114, 214, 314)를 통해 수신된 초광대역신호를 일정 레벨로 증폭하는 기능을 수행한다. 초광대역신호라도 전송길이가 길어짐에 따라 신호가 점차 약해지게 되므로 신호전송에 따라 약해진 신호를 신호증폭회로를 이용하여 본래의 신호 강도로 증폭시키게 된다.
상기 필터부(116, 216, 316)는 잡신호 제거회로로서 상기 증폭부(115, 215, 315)를 통해 증폭된 초광대역신호의 일정영역을 통과시켜 잡음을 제거하는 기능을 수행하며, 이때 하나의 주파수 영역만을 통과시키기 쉬운 특성을 갖는 밴드패스필터를 사용하게 된다. 통상 밴드패스필터는 통과하기 쉬운 주파수의 상한과 하한의 두 가지 컷오프주파수를 갖게 되며 그 중간 영역 주파수를 통과함으로 잡음을 제거하게 된다. 변조과정과, 신호전달 및 증폭과정에서 외부 요인에 의해 잡음(Noise)이 신호에 섞이게 되므로 상기 필터부(116, 216, 316)를 통해 잡음을 제거하는 것이다.
상기 복조부(117, 217, 317)는 상기 변조부(112, 212, 312)의 역기능을 수행하는 것으로 상기 필터부(116, 216, 316)를 통과한 초광대역신호를 제어신호 또는 데이터신호로 변환한다.
상기 출력부(118, 218, 318)는 상기 복조부(117, 217, 317)를 통해 변환된 제어신호 또는 데이터신호를 출력하는 것으로 제1송수신모듈(110)의 출력부(118)는 휴대용 스마트기기(10)에, 제2송수신모듈(210)의 출력부(218)는 제2제어부(230)에, 제3송수신모듈(310)의 출력부(318)은 컴퓨터(300)에 각각 제어신호 또는 데이터신호를 출력한다.
본 발명에서 사용되는 초광대역신호는 전파를 이용하므로 다른 통신에 사용되는 무선 주파수와 간섭 현상을 일으킬 수도 있으므로 안정적인 통신을 위해 사용 주파수의 범위 제한 등의 조치가 필요하다.
이를 위해 초광대역신호의 채널을 분류하고 주변의 주파수와 충돌하지 않는 초광대역신호의 채널을 선택하도록 제1송수신모듈(110)에 채널조정부(119)를 더 포함할 수 있다. 상기 채널조정부(119)는 주변의 주파수를 검출하되 특히 초광대역신호의 채널에 간섭을 끼칠 수 있는 주파수를 검출하며, 검출된 출력주파수와 충돌하지 않는 초광대역신호의 채널을 선택한 뒤, 상기 제2송수신모듈(210) 및 제3송수신모듈(310)에 채널변경신호를 송출하여 제1송수신모듈(110), 제2송수신모듈(210), 제3송수신모듈(310)이 동일한 채널의 초광대역신호를 이용하도록 한다.
한편, 상기 영상출력장치(200)에는 제2제어부(230)와 연결되며 다양한 입출력 포트로 구성된 인터페이스부(260)를 구비하여, 마우스, 키보드, 외장형 메모리 등을 연결함으로 휴대용 스마트기기(10)의 입출력 장치로 이용될 수 있도록 할 수 있다. 즉 상기 영상출력장치(200)의 인터페이스부(260)는 외부 주변기기들과 접속되어 제어신호 또는 데이터신호를 주고받는 USB 방식의 입출력포트로서, 인터페이스부(260)에 연결된 주변기기는 제2제어부(230) 및 제2송수신모듈(210)을 통해 휴대용 스마트기기(10)와 제어신호 또는 데이터신호를 송수신하게 된다.
이를 위해 상기 제2제어부(230)는 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 전송된 외부 입출력장치 제어신호를 처리하여 상기 인터페이스부(260)로 출력하거나, 상기 인터페이스부(260)로부터 입력된 제어신호를 상기 휴대용 스마트기기(10)로 전송하는 제어신호처리부(233)를 더 포함하게 된다.
예를 들어 상기 인터페이스부(260)에 키보드를 연결한다고 가정하면, 상기 키보드로부터 입력되는 제어신호는 제2제어부(230)의 제어신호처리부(233)와 제2송수신모듈(210)을 통하여 상기 커넥션장치(100)의 제1송수신모듈(110)을 통해 휴대용 스마트기기(10)로 전달되므로 결국 상기 키보드는 휴대용 스마트기기의 입력 장치로 이용될 수 있다.
이와 같이, 상기 인터페이스부(260)에 연결되는 주변기기는 초광대역통신을 통하여 휴대용 스마트기기(10)와 실시간통신을 수행함으로써 휴대용 스마트기기(10)의 기능을 확장하고 사용자의 작업의 효율성을 향상시키게 된다. 한편, 상기 인터페이스부(260)에는 외장 하드디스크나 USB방식이 적용된 기타 다른 종류의 주변기기가 연결되어 데이터를 송수신할 수 있음은 당연하다.
휴대용 스마트기기(10)는 휴대성을 감안한 배터리 용량의 한계와 전력소모가 비교적 많으므로 잦은 충전이 요구되며, 사용자들은 통상 보조 배터리를 휴대하거나 외장형 배터리를 통해 휴대용 스마트기기의 사용시간을 늘리게 된다.
이와 같은 불편함을 덜기 위해 본 발명의 커넥션장치(100)는 휴대용 스마트기기(10)에 대해 외장형 배터리의 역할을 담당하고 필요에 따라 휴대용 스마트기기(10)로부터 전원을 얻을 수 있도록 구성될 수 있다. 구체적으로 상기 제1전원부(120)는 외부전원 또는 상기 휴대용 스마트기기를 통해 전원을 공급받아 충전되는 충전지(121)와, 상기 휴대용 스마트기기(10)의 전원 및 상기 충전지(121)의 충전량을 측정하는 전원측정부(122)와, 상기 전원측정부(122)의 측정결과에 따라 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 전원을 공급받거나 또는 휴대용 스마트기기(10)로 전원을 공급하는 전원회로부(123)로 구성될 수 있다.
보다 효율적인 전원관리를 위해 상기 제1제어부(150)는 초광대역통신 상태에 따라 전원사용을 제어하는 전원제어부(151)를 구비할 수 있다. 예를 들어 상기 커넥션장치(100)가 외부전원에 연결되어 있지 않고 배터리(충전지)를 통해 작동할 경우, 상기전원제어부(151)는 주기적으로 제2송수신모듈(210) 또는 제3송수신모듈(310)을 통해 인입되는 초광대역신호를 검출하여 신호가 없을 경우 상기 제1제어부(150)에서 출력되는 전원을 차단하여 일정시간 무선통신이 이루어지지 않을 경우 자동으로 회로의 전력을 차단함으로써, 배터리의 수명 및 사용시간을 연장하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10: 휴대용 스마트기기 100: 커넥션장치
110: 제1송수신모듈 111, 211, 311: 입력부
112, 212, 312: 변조부 113, 213, 313: 송신부
114, 214, 314: 수신부 115, 215, 315: 증폭부
116, 216, 316: 필터부 117, 217, 317: 복조부
118, 218, 318: 출력부 119: 채널조정부
120: 제1전원부 121: 충전지
122: 전원측정부 123: 전원회로부
140: 기능선택부 150: 제1제어부
151: 전원제어부 200: 영상출력장치
210: 제2송수신모듈 220: 제2전원부
230: 제2제어부 231: 영상신호처리부
232: 음향신호처리부 233: 제어신호처리부
240: 디스플레이부 250: 음향출력부
260: 인터페이스부 300: 컴퓨터
310: 제3송수신모듈

Claims (7)

  1. 휴대형 스마트기기(10);
    전원을 공급하는 제1전원부(120)와, 상기 휴대형 스마트기기(10)로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 휴대형 스마트기기(10)에 입력하는 제1송수신모듈(110)과, 상기 휴대용 스마트기기(10)가 제어신호를 출력하는 HOST 역할을 하는 HOST모드와 상기 휴대용 스마트기기(10)가 제어신호를 입력받거나 데이터신호를 송수신을 하는 DEVICE모드 중 택일하여 기능 하도록 하는 기능선택부(140)와, 상기 제1전원부(120)를 통해 전원을 공급받고 상기 제1송수신모듈(110)과 기능선택부(140)를 제어하는 제1제어부(150)가 구비된 커넥션장치(100);
    전원을 공급하는 제2전원부(220)와, 상기 제1송수신모듈(110)과 초광대역통신을 수행하며 입력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호로 변환하여 출력하는 제2송수신모듈(210)과, 상기 제2송수신모듈(210)로부터 출력된 제어신호 중 영상제어신호를 처리하여 지원가능한 고해상도 영상으로 변환하여 출력하는 영상신호처리부(231)와, 상기 제2송수신모듈(210)로부터 출력된 제어신호 중 음향제어신호를 처리하여 음향신호로 변환하여 출력하는 음향신호처리부(232)를 포함하며 상기 제2전원부(220)로부터 전원을 공급받고 상기 제2송수신모듈(210)을 제어하는 제2제어부(230)와, 상기 영상신호처리부(231)를 통하여 변환된 고해상도의 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(240)와, 상기 음향신호처리부(232)를 통해 처리된 음향신호를 출력하는 음향출력부(250)가 구비된 영상출력장치(200); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    컴퓨터(300);
    상기 제1송수신모듈(110)과 초광대역통신을 수행하되, 상기 컴퓨터(300)로부터 출력되는 제어신호 또는 데이터신호를 초광대역신호로 변환하여 송신하거나 초광대역신호를 수신하여 제어신호 또는 데이터신호로 변환 후 상기 컴퓨터(300)에 입력하는 제3송수신모듈(310); 을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1송수신모듈(110)과 제2송수신모듈(210)과 제3송수신모듈(310)은,
    제어신호를 입력받는 입력부(111, 211, 311)와, 상기 입력부(111, 211, 311)를 통해 입력된 제어신호를 초광대역신호로 변환하는 변조부(112, 212, 312)와, 상기 변조부(112, 212, 312)를 통해 변환된 초광대역신호를 송신하는 송신부(113, 213, 313)와, 초광대역신호를 수신하는 수신부(114, 214, 314)와, 상기 수신부(114, 214, 314)를 통해 수신된 초광대역신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭부(115, 215, 315)와, 상기 증폭부(115, 215, 315)를 통해 증폭된 초광대역신호의 일정영역을 통과시켜 잡음을 제거하는 필터부(116, 216, 316)와, 상기 필터부(116, 216, 316)를 통과한 초광대역신호를 제어신호로 변환하는 복조부(117, 217, 317)와, 상기 복조부(117, 217, 317)를 통해 변환된 제어신호를 출력하는 출력부(118, 218, 318)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1송수신모듈(110)은 주변의 주파수를 검출하여 검출된 출력주파수와 충돌하지 않도록 송수신하는 초광대역신호의 채널을 선택하며, 상기 제2송수신모듈(210) 및 제3송수신모듈(310)에 채널변경신호를 송출하도록 구성된 채널조정부(119)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전원부(120)는 외부전원 또는 상기 휴대용 스마트기기(10)를 통해 전원을 공급받아 충전되는 충전지(121)와, 상기 휴대용 스마트기기(10)의 전원 및 상기 충전지(121)의 충전량을 측정하는 전원측정부(122)와, 상기 전원측정부(122)의 측정결과에 따라 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 전원을 공급받거나 또는 휴대용 스마트기기(10)로 전원을 공급하도록 하는 전원회로부(123)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상출력장치(200)는 USB방식의 입출력 장치가 연결되는 인터페이스부(260)를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 제2제어부(230)는 상기 휴대용 스마트기기(10)로부터 전송된 외부 입출력장치 제어신호를 처리하여 상기 인터페이스부(260)로 출력하거나 상기 인터페이스부(260)로부터 입력된 제어신호를 상기 휴대용 스마트기기(10)로 전송하는 제어신호처리부(233)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1제어부(150)는 주기적으로 인입되는 초광대역 신호를 검출하여 신호가 없을 경우 상기 제1제어부(150)에서 출력되는 전원을 차단하도록 구성된 전원제어부(151)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트기기 및 컴퓨터의 다중 무선신호전송 시스템.
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