KR20170073455A - 인체 통신 및 무선 통신을 위한 송수신기 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

인체 통신 및 무선 통신을 위한 송수신기 및 그것의 동작 방법 Download PDF

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KR20170073455A
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Abstract

송수신기는 출력 신호를 생성하기 위한 송신 모듈, 제어 신호를 출력하여, 출력 신호가 제1 주파수 및 제2 주파수 중 하나를 갖도록 송신 모듈을 제어하기 위한 위한 제어기, 및 외부로부터 수신되는 완료 정보를 기반으로, 제어 신호가 출력되도록 제어기를 제어하기 위한 수신 모듈을 포함하되, 송신 모듈은 인체 통신이 수행되도록, 제1 주파수를 갖는 출력 신호를 출력하고, 수신 모듈이 완료 정보를 수신하면, 송신 모듈은 무선 통신이 수행되도록, 제어 신호에 응답하여 제2 주파수를 갖는 출력 신호를 출력하고, 제1 주파수는 제2 주파수보다 낮다.

Description

인체 통신 및 무선 통신을 위한 송수신기 및 그것의 동작 방법{TRANSMIT AND RECEIVE DEVICE FOR HUMAN BODY COMMUNICATION AND WIRELESS COMMUNICATION AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 인체 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 인체 통신 및 무선 통신을 선택적으로 수행하기 위한 송수신기 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
인체 통신은 전도성을 갖는 인체를 통신 채널로 이용한다. 데이터는 인체의 한 부분에 연결된 송신기를 이용하여 송신된다. 송신된 데이터는 인체의 다른 부분에 연결된 또는 인체의 외부에 있는 수신기를 이용하여 복원된다. 인체 통신을 이용하면, 휴대 기기들 사이의 통신 또는 고정된 기기와 사용자 사이의 통신이 사용자의 접촉을 통해 수행될 수 있다. 예를 들면, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대용 컴퓨터, 디지털 카메라, MP3 플레이어 그리고 휴대폰 사이의 통신이 사용자의 접촉을 통해 수행될 수 있다. 프린터, 신용 카드 결제, TV 수신, 출입 시스템, 또는 교통 수단 탑승 시의 요금 결제 등이 사용자의 접촉을 통해 수행될 수 있다. 접촉을 통하여 통신을 수행함으로써, 직관적인 서비스가 가능하다. 그리고, 인체를 통해 신호를 전송함으로써 우수한 보안성을 갖는다.
인체는 인체를 구성하는 조직들의 전기적 특성, 즉 유전율과 전도율에 따라 전기 혹은 전파의 전달 특성이 결정된다. 따라서, 인체의 임의의 위치에 존재하는 수신기는 송신기로부터 정확한 전파를 전달받기 어렵다. 인체를 통해 전달되는 전파는 공기를 통해 전달되는 전파보다 많은 에너지를 손실한다. 인체는 전도성을 가지므로, 인체는 주변 환경으로부터 간섭 신호를 전달받기 쉽다. 또한, 인체 통신은 반드시 인체 및 기기들 사이의 접촉을 요구한다.
무선 통신은 전파를 이용하여 선에 의한 연결 없이 정보를 전달하는 통신 기술을 의미한다. 무선 통신은 마이크로웨이브(Microwave) 전송 기술, 레이더(radar) 기술, 이동 통신 기술, 근거리 무선 통신 기술, WAVE(Wireless Access Vehicle Environment) 통신 기술, LTE(Long Term Evolution) 통신, 초단파(Very High Frequency, VHF)를 이용한 통신, 및 위성 통신 기술을 포함할 수 있다. 무선 통신은 기기들 사이, 또는 기기와 인체 사이의 별도의 접촉을 요구하지 않는다.
하지만, 무선 통신은 공기 중으로 통신 신호를 전달하므로, 보안성이 약하다. 그리고 무선 통신은 기기들 사이의 페어링(pairing)을 위해서 별도의 설정을 요구한다. 예를 들어, 블루투스(Bluetooth)와 같은 페어링을 수행하기 위해, 기기들은 스캐닝 후, 페어링을 수행할 기기를 선택해야 한다.
본 발명의 목적은 인체 통신 및 무선 통신을 선택적으로 수행할 수 있는 송수신기 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 송수신기는 외부 장치로부터 완료 정보를 입력 받고, 완료 정보에 응답하여 구동 신호를 출력하기 위한 수신 모듈, 수신 모듈로부터 구동 신호를 입력 받고, 구동 신호에 응답하여 제어 신호를 출력하기 위한 제어기, 및 인체 통신 또는 무선 통신을 통해 외부 장치와 통신하기 위한 송신 모듈을 포함하되, 송신 모듈은 인체 통신을 통해 제 1 주파수를 갖는 제1 출력 신호를 외부 장치로 제공하고, 제어기로부터 제어 신호를 입력 받는 경우에 무선 통신을 통해 제 2 주파수를 갖는 제2 출력 신호를 외부 장치로 제공한다.
몇몇 실시 예로서, 송신 모듈은 기준 신호 및 피드백 신호를 비교하고, 비교 결과를 기반으로 클럭 신호를 생성하기 위한 비교기, 비교기로부터 출력되는 클럭 신호를 기반으로 기준 전압을 상승 또는 하강시키기 위한 차지 펌프(charge pump), 차지 펌프로부터 출력되는 기준 전압에 응답하여 발진된 제1 또는 제2 출력 신호를 생성하기 위한 발진기, 및 발진기로부터 생성되는 제1 또는 제2 출력 신호의 주파수를, 제1 분주비를 기반으로 분주하여 피드백 신호를 생성하기 위한 분주기를 포함하되, 분주기가 제어 신호를 수신하면, 분주기의 제1 분주비는 제2 분주비로 변경되고, 분주기는 제1 또는 제2 출력 신호의 주파수를, 제2 분주비를 기반으로 분주하여 피드백 신호를 생성하고, 제2 분주비는 제1 분주비보다 작은 값이다.
몇몇 실시 예로서, 송수신기는 인체를 통신 채널로 이용하여, 제1 주파수를 갖는 제1 출력 신호를 외부 장치로 제공함으로써 인체 통신을 수행한다.
몇몇 실시 예로서, 송수신기는 제2 주파수를 갖는 제2 출력 신호를 인체의 외부로 방사함으로써 무선 통신을 수행한다.
몇몇 실시 예로서, 제1 주파수는 제2 주파수보다 낮다.
몇몇 실시 예로서, 송신 모듈은 제1 주파수를 갖는 제1 출력 신호를 통해 페어링(paring) 정보 및 개인 인증 정보 중 하나를 외부 장치로 제공하고, 제2 주파수를 갖는 제2 출력 신호를 통해 데이터를 외부 장치로 제공한다.
몇몇 실시 예로서, 완료 정보는 페어링 정보 및 개인 인증 정보 중 하나에 응답하여 생성된다.
몇몇 실시 예로서, 페어링 정보, 개인 인증 정보 및 데이터를 저장하기 위한 메모리를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 송수신기는 외부 장치로부터 완료 정보를 입력 받고, 완료 정보에 응답하여 구동 신호를 출력하기 위한 수신 모듈, 수신 모듈로부터 구동 신호를 입력 받고, 구동 신호에 응답하여 제어 신호를 출력하기 위한 제어기, 및 인체 통신 또는 무선 통신을 통해 외부 장치와 통신하기 위한 송신 모듈을 포함하되, 송신 모듈은 인체 통신을 통해 제1 주파수 대역을 갖는 제1 출력 신호를 외부 장치로 제공하고, 제어기로부터 제어 신호를 입력 받는 경우에, 제1 출력 신호의 출력을 중단하고, 무선 통신을 통해 제2 주파수 대역의 제2 출력 신호를 외부 장치로 제공하고, 제2 주파수 대역은 제1 주파수 대역보다 큰 주파수 대역이다.
몇몇 실시 예로서, 송신 모듈은 기준 신호 및 피드백 신호를 비교하고, 비교 결과를 기반으로 클럭 신호를 생성하기 위한 비교기, 비교기로부터 출력되는 클럭 신호를 기반으로 기준 전압을 상승 또는 하강시키기 위한 차지 펌프(charge pump), 차지 펌프로부터 출력되는 기준 전압에 응답하여, 제1 주파수 대역 내에서 발진되는 제1 출력 신호를 생성하기 위한 제1 발진기, 차지 펌프로부터 출력되는 기준 전압에 응답하여, 제2 주파수 대역 내에서 발진되는 제2 출력 신호를 생성하기 위한 제2 발진기, 제어 신호에 응답하여, 제1 발진기 및 제2 발진기 중 하나와 차지 펌프를 연결하기 위한 선택기, 및 제1 발진기 및 제2 발진기 중 하나로부터 출력되는 제1 또는 제2 출력 신호의 주파수를 분주비를 기반으로 분주하여, 피드백 신호를 생성하기 위한 분주기를 포함한다.
몇몇 실시 예로서, 제어 신호는 제1 제어 신호이고, 제어기는 분주기의 분주비를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 더 출력한다.
몇몇 실시 예로서, 분주기는 제1 발진기 및 제2 발진기 중 하나로부터 출력되는 출력 신호의 주파수를, 제1 분주비를 기반으로 분주하여 피드백 신호를 생성하고, 분주기가 제2 제어 신호를 수신하면, 분주기의 제1 분주비는 제2 분주비로 변경되고, 분주기는 제1 발진기 및 제2 발진기 중 하나로부터 출력되는 출력 신호의 주파수를, 제2 분주비를 기반으로 분주하여 피드백 신호를 생성하고, 제2 분주비는 제1 분주비보다 작은 값이다.
본 발명의 실시 예에 따른 송수신기의 동작 방법은 송수신기의 송신 모듈에 의해, 개인 인증 정보 및 페어링(paring) 정보 중 하나를 인체를 통해 외부 장치로 전송하기 위해, 제1 주파수 대역 내의 주파수를 갖는 출력 신호를 출력하는 단계, 송수신기의 수신 모듈에 의해, 개인 인증 정보 및 페어링 정보 중 하나에 기초하여 생성되는 완료 정보를 외부 장치로부터 수신하는 단계, 외부 장치로부터 완료 정보가 수신되는 경우, 송수신기의 프로세서에 의해, 출력 신호의 주파수 대역을 제2 주파수 대역으로 변경하는 단계, 및 송수신기의 송신 모듈에 의해, 제2 주파수 대역 내의 주파수를 갖는 출력 신호를 인체의 외부로 방사하여, 외부 장치로 전송하는 단계를 포함하되, 제1 주파수 대역은 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 송수신기를 생산하기 위한 비용이 감소하고, 송수신기의 크기가 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인체 통신 방법을 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인체를 안테나로 이용한 무선 통신 방법을 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 제2 송수신기 및 제3 송수신기를 포함하는 전자 장치를 보여주기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기를 보여주기 위한 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 송신 모듈의 일 예를 보여주기 위한 회로도이다.
도 6은 기준 신호, 피드백 신호 및 클럭 신호를 보여주는 그래프이다.
도 7은 제1 송수신기 및 전자 장치 사이의 페어링 및 데이터 전송 방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 8은 도 4에 도시된 송신 모듈의 다른 예를 보여주기 위한 회로도이다.
도 9는 송신 장치 및 전자 장치 사이의 개인 정보 인증 및 데이터 전송 방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 10은 송신 장치 및 전자 장치 사이의 송신 주파수의 변경 및 분주비를 변경하여 개인 정보 인증 및 데이터 전송 방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기를 적용한 일 예를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구성 요소들의 크기는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인체 통신 방법을 보여주기 위한 도면이다. 인체(10)를 매질로 이용하여 데이터를 송수신하는 기술을 인체 통신이라고 할 수 있다. 도 1을 참조하면, 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200)는 인체(10)를 매질로 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
인체 통신은 전도성을 갖는 인체(10)를 통신 채널로 이용할 수 있다. 구체적으로, 인체 통신은 인체(10)와 접촉된 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200) 사이에서 인체(10)를 채널로 이용하여 데이터를 전달하는 기술을 의미한다. 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200) 각각은 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 스마트 폰(Smart Phone), 휴대용 개인 컴퓨터(Portable Personal Computer), 디지털 카메라(Digital Camera), 프린터(Printer), 웨어러블(Wearable) 장치, 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 모바일(Mobile) 장치, 및 TV(Television) 중 적어도 하나의 전자 장치에 구현될 수 있다. 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200)는 상술된 전자 장치들 이외로 다양한 종류의 전자 장치에 구현될 수 있다. 이와 같이, 인체 통신은 인체(10)의 간단한 접촉을 통해 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200) 사이의 네트워크를 제공할 수 있다.
인체 통신을 수행하기 위해서, 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200)는 낮은 주파수 대역(예시적으로, 1MHz 이하)의 신호를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 낮은 주파수 대역의 신호는 거리의 변화에 따라 급격하게 감쇠한다. 따라서, 낮은 주파수 대역의 신호는 인체(10) 밖으로 방사되지 않을 수 있다. 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200)는 인체(10)의 길이만큼의 간격을 가지고 떨어져 있으므로, 낮은 주파수 대역의 신호를 이용하여 단거리 통신을 수행할 수 있다.
낮은 주파수 대역의 신호는 전송 속도가 느리기 때문에, 대용량의 데이터를 송수신하기에는 적합하지 않다. 따라서, 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200)는 페어링(paring) 정보, 및 개인 인증 정보를 송수신할 수 있다. 이때, 페어링 정보, 및 개인 인증 정보는 적은 용량의 데이터를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인체를 안테나로 이용한 무선 통신 방법을 보여주기 위한 도면이다. 제1 송수신기(100) 및 제3 송수신기(300)는 무선 통신을 수행할 수 있다. 도 2에 도시된 제1 송수신기(100)는 도 1에 도시된 제1 송수신기(100)와 유사 또는 동일할 수 있다. 제3 송수신기(300)는 개인 휴대 정보 단말기, 스마트 폰, 휴대용 개인 컴퓨터, 디지털 카메라, 프린터, 태블릿 컴퓨터, 모바일 장치, 웨어러블 장치, 및 TV 중 적어도 하나의 전자 장치에 구현될 수 있다. 제3 송수신기(300)는 상술된 전자 장치들 이외로 다양한 종류의 전자 장치에 구현될 수 있다. 그리고, 제2 송수신기(200) 및 제3 송수신기(300)는 동일한 전자 장치에 포함될 수 있다.
제1 송수신기(100)는 제3 송수신기(300)로 데이터를 전송하기 위해, 인체(10)를 안테나로 활용하여 신호를 전송할 수 있다. 제1 송수신기(100)로부터 방사된 신호는 인체(10) 통해 공기 중으로 방사될 수 있다. 제3 송수신기(300)는 인체(10)로부터 일정 거리 이상 이격된 상태로 구비될 수 있다. 따라서, 제1 송수신기(100)로부터 방사된 신호가 제3 송수신기(300)로 도달하기 위해, 신호는 높은 주파수 대역(예시적으로, 10MHz 이상)의 신호일 수 있다.
높은 주파수 대역의 신호는 전송 속도가 빠르기 때문에, 대용량의 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 제1 송수신기(100)는 많은 양의 데이터를 제3 송수신기(300)로 전송할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 송수신기(100)는 낮은 주파수 대역의 신호를 이용하여 제2 송수신기(200)와 인체 통신을 수행할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 인체 통신을 통해 제2 송수신기(200)으로 페어링 정보 또는 개인 정보 인증 정보를 전송할 수 있다. 그리고, 제1 송수신기(100)는 높은 주파수 대역의 신호를 이용하여 제3 송수신기(300)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 무선 통신을 통해 제3 송수신기(300)와 데이터를 송수신할 수 있다. 제1 내지 제3 송수신기들(100~300)의 자세한 구조 및 데이터 송수신 방법은 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된다.
도 3은 제2 송수신기 및 제3 송수신기를 포함하는 전자 장치를 보여주기 위한 블록도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2 송수신기(200) 및 제3 송수신기(300)는 하나의 전자 장치(1000) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1000)는 개인 휴대 정보 단말기, 스마트 폰, 휴대용 개인 컴퓨터, 디지털 카메라, 프린터, 태블릿 컴퓨터, 모바일 장치, 웨어러블 장치, 및 TV 중 하나로서 구현될 수 있다. 또한 전자 장치(1000)는 상술된 전자 장치들 이외로 다양한 종류의 전자 장치일 수 있다.
전자 장치(1000)는 제2 송수신기(200)를 통해 제1 송수신기(100)로부터 낮은 주파수 대역(예시적으로, 1MHz 이하)의 신호를 수신할 수 있다. 낮은 주파수 대역의 신호는 인체를 통해 전송될 수 있다. 전자 장치(1000)는 낮은 주파수 대역의 신호를 이용하여 페어링 동작 또는 개인 인증 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(1000)는 페어링 동작 또는 개인 인증 동작을 완료하는 경우, 제1 송수신기(100)를 통해 완료 정보를 제1 송수신기(100)로 전송할 수 있다.
그리고, 전자 장치(1000)는 제3 송수신기(300)를 통해 제1 송수신기(100)로부터 높은 주파수 대역(예시적으로, 10MHz 이상)의 신호를 수신할 수 있다. 높은 주파수 대역의 신호는 인체의 외부로 방사되어 전송될 수 있다. 전자 장치(1000)는 높은 주파수 대역의 신호를 통해 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같이 전자 장치(1000)는 제2 송수신기(200) 및 제3 송수신기(300)를 이용하여, 외부 장치(예로서, 제1 송수신기(100))와 인체 통신 및 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기를 보여주기 위한 블록도이다. 도 4에 도시된 제1 송수신기(100)는 도 1 내지 도 2에 도시된 제1 송수신기(100)의 일 예이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1 송수신기(100)는 송신 모듈(110), 수신 모듈(120) 및 제어기(130)를 포함할 수 있다.
송신 모듈(110), 수신 모듈(120) 및 제어기(130)는 하드웨어(hardware) 형태, 소프트웨어(software) 형태, 또는 하이브리드(hybrid) 형태로 구현될 수 있다.
하드웨어 형태에서, 송신 모듈(110), 수신 모듈(120) 및 제어기(130) 각각은 뒤에서 설명될 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 디지털 및/또는 아날로그 회로들을 포함할 수 있다. 소프트웨어 형태에서, 송신 모듈(110), 수신 모듈(120) 및 제어기(130) 각각은 뒤에서 설명될 동작들을 수행하도록 구성되는 하나 이상의 명령어 코드(instruction code)들을 포함할 수 있다. 명령어 코드는 하나 이상의 프로세서들에 의해 명령어 집합(instruction set)으로 컴파일 또는 번역(compile or interpret)되고 처리될 수 있다.
송신 모듈(110)은 제1 신호 또는 제2 신호를 출력할 수 있다. 송신 모듈(110)은 인체 통신을 수행하기 위해, 제1 신호를 출력할 수 있다. 그리고, 송신 모듈(110)은 제어 신호(CNTL)가 수신되면, 제1 신호 또는 제2 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 송신 모듈(110)의 구조는 도 5 및 도 7을 참조하여 자세히 설명된다.
수신 모듈(120)은 외부로부터 완료 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 수신 모듈(120)은 제2 송수신기(200)로부터 페어링 완료 정보 또는 개인 인증 완료 정보를 수신할 수 있다. 수신 모듈(120)은 완료 정보를 수신하면, 제어기(130)를 구동하기 위한 구동 신호(DS)를 출력할 수 있다.
제어기(130)는 수신 모듈(120)로부터 수신된 구동 신호(DS)에 의해 구동할 수 있다. 제어기(130) 구동 신호(DS)를 기반으로, 제어 신호(CNTL)를 출력할 수 있다. 제어 신호(CNTL)는 제1 신호 또는 제2 신호의 주파수를 제어하기 위한 신호이다.
메모리(140)는 불휘발성 메모리(non-volatile memory)일 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 메모리(140)는 페어링 정보, 개인 인증 정보, 및 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는 저장된 정보들을 송신 모듈(110)로 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 제2 송수신기(200) 및 제3 송수신기(300)는 도 3에 도시된 것과 유사 또는 동일한 구조를 포함할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 송신 모듈의 일 예를 보여주기 위한 회로도이다. 도 5의 제1 송신 모듈(110a)은 도 4의 송신 모듈(110)의 일 예이다. 도 5를 참조하면, 제1 송신 모듈(110a)은 비교기(111a), 차지 펌프(charge pump)(112a), 루프 필터(loop filter)(113a), 발진기(114a), 및 분주기(115a)를 포함할 수 있다.
비교기(111a)는 기준 신호(Sref) 및 분주기(115a)로부터 수신되는 주파수인 피드백 신호(Sfb)를 수신할 수 있다. 비교기(111a)는 위상 검출기(phase detector)일 수 있다. 비교기(111a)는 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfb) 각각의 주파수 사이의 위상 또는 주파수의 차이를 비교할 수 있다. 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfb) 사이의 주파수들의 위상 또는 주파수의 차이가 존재하면, 비교기(111a)는 위상 또는 주파수의 차이에 대응하는 클럭 신호(CLK)를 생성할 수 있다.
비교기(111a)에서 생성되는 클럭 신호(CLK)는 도 6을 참조하여 자세히 설명된다.
도 6은 기준 신호(Sref), 피드백 신호(Sfd) 및 클럭 신호(CLK)를 보여주는 그래프이다. 기준 신호(Sref), 피드백 신호(Sfd) 및 클럭 신호(CLK) 각각에 대응하는 그래프의 가로축은 시간을 나타낼 수 있고, 세로축은 신호의 전압 크기를 나타낼 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfd)가 제1 펄스(pulse1) 동안 비교기(111a)로 인가될 수 있다. 제1 펄스(pulse1)는 첫 번째로 인가된 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sref) 각각의 인가되는 시간일 수 있다. 기준 신호(Sref)는 비교기(111a)로 인가되고, 제1 시간(t1)만큼 지연된 후에 피드백 신호(Sfd)가 비교기(111a)로 인가될 수 있다. 이때, 비교기(111a)는 제1 시간(t1) 동안, 양(+)의 값을 갖는 클럭 신호(CLK)를 생성할 수 있다.
그리고, 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfd)가 제2 펄스(pulse2) 동안 비교기(111a)로 인가될 수 있다. 제2 펄스(pulse1)는 두 번째로 인가된 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sref) 각각의 인가되는 시간일 수 있다. 기준 신호(Sref)는 비교기(111a)로 인가되고, 제2 시간(t2)만큼 지연된 후에 피드백 신호(Sfd)가 비교기(111a)로 인가될 수 있다. 이때, 비교기(111a)는 제2 시간(t2) 동안, 양(+)의 값을 갖는 클럭 신호(CLK)를 생성할 수 있다. 이때, 양(+)의 값을 갖는 클럭 신호(CLK)는 업 신호(CLKup)일 수 있다.
마지막으로, 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfd)가 제3 펄스(pulse3) 동안 비교기(111a)로 인가될 수 있다. 제3 펄스(pulse3)는 세 번째로 인가된 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sref)의 인가되는 시간일 수 있다. 피드백 신호(Sfd)는 비교기(111a)로 인가되고, 제3 시간(t3)만큼 지연된 후에 기준 신호(Sref)가 비교기(111a)로 인가될 수 있다. 이때, 비교기(111a)는 제3 시간(t3) 동안, 음(-)의 값을 갖는 클럭 신호(CLK)를 생성할 수 있다. 이때, 음(-)의 값을 갖는 클럭 신호(CLK)는 다운 신호(CLKdn)일 수 있다
차지 펌프(112a)는 비교기(111a)로부터 클럭 신호(CLK)를 수신할 수 있다. 차지 펌프(112a)는 클럭 신호(CLK)의 인가되는 시간 및 부호를 기반으로 전압을 상승 또는 하강시킬 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 차지 펌프(112a)는 전압을 상승 또는 하강시키기 위해 커패시터를 포함할 수 있다.
업 신호(CLKup)가 차지 펌프(112a)로 인가되면, 차지 펌프(112a)는 전압을 상승시킬 수 있다. 구체적으로, 업 신호(CLKup)가 인가되는 시간 동안, 차지 펌프(112a)는 전하를 커패시터에 축적시킬 수 있다. 차지 펌프(112a)는 전하를 축적시킴으로써, 전압을 상승시킬 수 있다.
반대로, 다운 신호(CLKdn)가 차지 펌프(112a)로 인가되면, 차지 펌프(112a)는 전압을 하강시킬 수 있다. 구체적으로, 다운 신호(CLKdn)가 인가되는 시간 동안, 차지 펌프(112a)는 커패시터의 전하를 방출할 수 있다. 차지 펌프(112a)는 전하를 방출함으로써, 전압을 하강시킬 수 있다.
루프 필터(113a)는 차지 펌프(112a) 및 발진기(114a) 사이에 연결될 수 있다. 루프 필터(113a)는 저항(R) 및 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 저항(R) 및 커패시터(C)는 병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 저항(R)의 일단은 차지 펌프(112a) 및 발진기(114a) 사이에 연결되고, 타단은 커패시터(C)의 일단과 연결될 수 있다. 그리고, 커패시터(C)의 타단은 접지 단자와 연결될 수 있다.
루프 필터(113a)는 차지 펌프(112a)로부터 출력된 전압의 고주파 성분을 제거할 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 루프 필터(113a)는 저역 통과 필터(low pass filter)일 수 있다. 고주파 성분이 제거된 전압은 발진기(114a)로 전달될 수 있다.
발진기(114a)는 고주파 성분이 제거된 클럭 신호(CLK)를 수신할 수 있다. 발진기(114a)는 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator, VCO)일 수 있다. 발진기(114a)는 클럭 신호(CLK)의 전압 크기를 기반으로 가변하는 주파수를 갖는 제1 신호를 생성할 수 있다. 발진기(114a)가 제어할 수 있는 주파수 대역(예시적으로, 1MHz~10MHz)는 한정되어 있다. 발진기(114a)는 정해진 주파수 대역 내에서 제1 신호의 주파수를 변경할 수 있고, 제1 신호를 외부로 출력할 수 있다.
분주기(115a)는 비교기(111a) 및 발진기(114a)의 사이에 연결될 수 있다. 분주기(115a)는 제1 신호를 수신할 수 있다. 분주기(115a)는 제1 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 구체적으로, 분주기(115a)는 기준 신호(Sref)와 비교되는 피드백 신호(Sfd)를 생성하기 위해, 제1 신호의 주파수를 조절할 수 있다. 분주기(115a)는 제1 신호의 주파수를 설정된 분주비에 기초하여 낮출 수 있다. 분주기(1150a)는 주파수가 낮추어진, 즉 분주된 제1 신호인 피드백 신호(Sfd)를 비교기(111a)로 출력할 수 있다. 분주기(115a)는 제1 신호를 1/N으로 분주할 수 있다. 이때, 1/N은 분주비이다.
몇몇 실시 예로서, 제1 송수신기(100)가 인체 통신을 수행할 경우, 제1 송신 모듈(110a)은 낮은 주파수(예시적으로, 1MHz)의 제1 신호를 출력할 수 있다. 만약 기준 신호(Sref)의 주파수의 크기가 1MHz이고, 인체 통신을 위해 필요한 신호(예시적으로, 제1 신호)의 주파수가 1MHz이면, 분주기(115a)의 분주비는 '1' 일 수 있다. 분주기(115a)의 분주비가 '1'이면, 제1 신호의 주파수의 크기는 1MHz일 수 있다.
도 1, 도 4, 및 도 5를 참조하여, 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200) 사이의 인체 통신이 완료되면, 수신 모듈(120)은 제2 송수신기(200)로부터 완료 정보를 수신할 수 있다. 수신 모듈(120)은 완료 정보를 수신하면, 구동 신호(DS)를 제어기(130)로 인가할 수 있다. 제어기(130)는 구동 신호(DS)를 수신하면, 제1 제어 신호(CNTL1)를 분주기(115a)로 출력할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 제1 제어 신호(CNTL1)는 분주기(115a)의 분주비를 바꾸기 위한 신호일 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 제어 신호(CNTL1)에 의해 분주기(115a)의 분주비가 바뀌면, 제1 송수신기(100)는 무선 통신을 수행할 수 있다.
몇몇 실시 예로서, 분주기(115a)가 제1 제어 신호(CNTL1)를 수신하면, 분주비는 1/10로 조절될 수 있다. 분주비가 1/10이면, 피드백 신호(Sfd)의 주파수는 제1 신호의 주파수의 1/10만큼 감소될 수 있다. 예시적으로, 제1 신호의 주파수가 1MHz이면, 피드백 신호(Sfd)의 주파수는 0.1MHz로 조정될 수 있다.
비교기(111a)는 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfd)의 주파수의 크기를 비교할 수 있다. 비교기(111a)는 주파수 크기의 차이에 대응하는 클럭 신호(CLK)를 차지 펌프(112a)로 출력할 수 있다. 예시적으로, 비교기(111a)는 업 신호(CLKup)를 출력할 수 있다.
업 신호(CLKup)가 인가되는 시간의 길이를 기초하여 차지 펌프(112a)는 전압을 상승시킬 수 있다. 발진기(114a)는 상승된 전압의 크기를 기반으로 발진된 제1 신호를 생성할 수 있다. 예시적으로, 제1 신호의 주파수의 크기는 10MHz일 수 있다. 제1 신호의 주파수의 크기가 10MHz가 되면, 제1 분주기(115a)를 통해 생성된 피드백 신호(Sfd)의 주파수는 1MHz가 될 수 있다. 따라서, 비교기(111a)로 인가되는 기준 신호(Sref) 및 피드백 신호(Sfd)의 주파수의 크기가 1MHz로 같기 때문에, 클럭 신호(CLK)는 생성되지 않고, 제1 신호의 주파수는 1MHz로 유지될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제어기(130)로부터 수신된 제1 제어 신호(CNTL1)에 의해, 분주기(115a)의 분주비가 제어될 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 제1 송수신기(100)가 무선 통신을 수행하기 위해, 분주기(115a)의 분주비는 감소될 수 있다. 분주비가 감소되면, 제1 송수신기(100)의 제1 송신 모듈(110a)로부터 출력되는 제1 신호의 주파수가 커질 수 있다.
하지만, 도 5에 도시된 발진기(114a)에서 생성할 수 있는 주파수 대역(예시적으로 1MHz~10MHz)은 한정되어 있다. 몇몇 실시 예로서, 제1 송신 모듈(110a)은 인체 통신을 수행하기 위해, 낮은 주파수(예시적으로, 1MHz)의 제1 신호를 출력할 수 있다. 낮은 주파수 (예시적으로, 1MHz)의 제1 신호를 통해, 제1 송신 모듈(110a)은 제2 송신 장치(200)로 페어링 정보를 출력할 수 있다. 페어링이 완료되면, 제1 송신 모듈(110a)은 무선 통신을 수행하기 위해 높은 주파수(예시적으로, 10MHz)의 제2 신호를 출력할 수 있다.
도 7은 제1 송수신기 및 전자 장치 사이의 페어링 및 데이터 전송 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 예로서, 전자 장치(1000)는 제2 송수신기(200) 및 제3 송수신기(300)를 통해 제1 송수신기(100)와 통신할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 제2 송수신기(200)로 페어링 정보를 제2 송수신기(200)로 전송할 수 있다(S110). 예로서, 제1 송수신기(100)는 낮은 주파수(예시적으로, 1MHz)의 제1 신호를 통해 페어링 정보를 전송할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 낮은 주파수(예시적으로, 1MHz)의 제1 신호를 이용하여 인체 통신을 수행할 수 있다.
제2 송수신기(200)는 페어링 정보를 수신할 수 있다. 페어링이 완료되면, 제2 송수신기(200)는 페어링 완료 정보를 제1 송수신기(100)로 전송할 수 있다(S120). 제1 송수신기(100)는 페어링 완료 정보를 수신하면, 데이터를 전송하기 위해, 분주기(115a)의 분주비를 변경할 수 있다(S130). 예로서, 제1 송수신기(100)는 높은 주파수(예시적으로, 10MHz)의 제1 신호를 출력하기 위해, 분주기(115a)의 분주비를 변경할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 높은 주파수의 제1 신호를 이용하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 높은 주파수의 제1 신호를 이용하여 데이터를 제3 송수신기(300)로 전송할 수 있다(S140). 이때, 제3 송수신기(300)는 제2 송수신기(200)에 포함될 수 있다. 또는 제3 송수신기(300)는 제2 송수신기(200)와 연결된 장치일 수 있다.
도 3, 도 5, 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기(100)는 분주기(114a)의 분주비를 조절함으로써, 인체 통신 및 무선 통신을 선택적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 송수신기(100)는 낮은 주파수(예시적으로, 1MHz)의 제1 신호를 이용하여 인체 통신을 수행하고, 높은 주파수(예시적으로, 10MHz)의 신호를 이용하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 하지만, 발진기(114a)에서 생성할 수 있는 주파수 대역(예시적으로 1MHz~10MHz)은 한정되어 있기 때문에, 제1 신호의 주파수를 세밀하게 조절하는 것은 곤란할 수 있다.
도 8 은 도 4에 도시된 송신 모듈의 다른 예를 보여주기 위한 회로도이다. 도 8의 제2 송신 모듈(110b)은 도 4의 송신 모듈(110)의 일 예이다. 도 8을 참조하면, 제2 송신 모듈(110b)은 비교기(111b), 차지 펌프 (112b), 루프 필터(113b), 선택기 (114b), 제1 발진기(115b), 제2 발진기(116b), 및 분주기(117a)를 포함할 수 있다. 도 7의 비교기(111b), 차지 펌프 (112b), 루프 필터(113b)는 도 4에 도시된 비교기(111a), 차지 펌프 (112a), 루프 필터(113a)와 유사 또는 동일할 수 있다. 따라서, 비교기(111b), 차지 펌프 (112b), 루프 필터(113b)에 대한 자세한 설명은 생략된다.
선택기(114b)는 차지 펌프(112b)와 연결될 수 있다. 선택기(114b)는 제2 제어 신호(CNTL2)에 응답하여 제1 발진기(115b), 및 제2 발진기(116b) 중 하나를 선택적으로 연결할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제2 제어 신호(CNTL2)는 제어기(130)로부터 출력된 제어 신호(CNTL)일 수 있다.
제1 발진기(115b), 및 제2 발진기(116b)는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 생성할 수 있다. 제1 발진기(115b)는 제1 주파수 대역(예시적으로, 0.1MHz~1MHz) 내에서 신호를 발진할 수 있다. 제1 발진기(115b)는 낮은 주파수 대역의 신호를 생성할 수 있다. 도 4 및 도 7을 참조하면, 제1 송수신기(100)가 인체 통신을 수행하는 경우, 선택기(114b)는 제1 발진기(115b)와 연결될 수 있다. 따라서, 제1 발진기(115b)는 제1 주파수 대역에서, 제2 신호를 출력할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 제1 주파수 대역의 제2 신호를 통해 개인 인증 정보를 제2 송수신기(200)로 전송할 수 있다.
도 1, 도 4, 및 도 8을 참조하여, 제1 송수신기(100) 및 제2 송수신기(200) 사이의 인체 통신이 완료되면, 수신 모듈(120)은 제2 송수신기(200)로부터 완료 정보를 수신할 수 있다. 수신 모듈(120)은 완료 정보를 수신하면, 구동 신호(DS)를 제어기(130)로 인가할 수 있다. 제어기(130)는 구동 신호(DS)를 수신하면, 제2 제어 신호(CNTL2)를 선택기(114b)로 출력할 수 있다. 선택기(114b)는 제2 제어 신호(CNTL2)에 응답하여 제2 발진기(116b)와 연결될 수 있다. 선택기(114b)가 제2 제어 신호(CNTL2)에 응답하여 제2 발진기(116b)와 연결되면, 제1 송수신기(100)는 무선 통신을 수행할 수 있다.
제2 발진기(116b)는 제2 주파수 대역(예시적으로, 10MHz~100MHz) 내에서 신호를 발진할 수 있다. 제2 발진기(116b)는 높은 주파수 대역의 신호를 생성할 수 있다. 도 5 및 도 8을 참조하면, 제1 송수신기(100)는 제2 발진기(116b)와 연결되면, 제2 주파수 대역에서, 제2 신호를 출력할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 제2 주파수 대역의 제2 신호를 통해 제3 송수신기(300)로 데이터를 전송할 수 있다. 데이터는 제1 송수신기(100)에서 전송하고자 하는 다양한 정보들을 포함할 수 있다.
분주기(117b)는 비교기(111b), 제1 및 제2 발진기들(115b, 116b) 사이에 연결될 수 있다. 분주기(117b)는 도 4에 도시된 분주기(115a)와 유사 또는 동일하다. 분주기(117b)는 제어기(130)로부터 제1 제어 신호(CNTL1)를 수신할 수 있다. 분주기(117b)의 분주비는 제1 제어 신호(CNTL1)에 응답하여 제어될 수 있다.
도 8에 도시된 제2 송신 모듈(110b)은 출력되는 신호의 주파수를 세밀하게 조절할 수 있다. 제2 송신 모듈(110b)은 제1 발진기(115b) 또는 제2 발진기(116b)를 선택적으로 연결함으로써, 제2 신호의 주파수 대역을 선택할 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 송신 모듈(110b)은 분주기(117b)의 분주비를 조절함으로써, 선택된 주파수 대역 내에서 제2 신호의 주파수를 세밀하게 조절할 수 있다.
따라서, 제2 송신 모듈(110b)을 포함하는 제1 송수신기(100)는 제1 송신 모듈(110a)을 포함하는 제1 송수신기(100)보다 더 낮은 주파수를 갖는 신호를 출력할 수 있다. 이와 같은 이유로, 제2 송신 모듈(110b)을 포함하는 제1 송수신기(100)는 높은 보안을 필요로 하는 개인 인증 정보를 제2 송수신기(200)로 전송할 수 있다. 또는, 제2 송신 모듈(110b)을 포함하는 제1 송수신기(100)는 페어링을 수행하기 위한 페어링 정보를 제2 송수신기(200)로 전송할 수 있다.
도 9는 송신 장치 및 전자 장치 사이의 개인 정보 인증 및 데이터 전송 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 송수신기(100)는 제2 송수신기(200)로 개인 인증 정보를 전송할 수 있다(S210). 예로서, 제1 송수신기(100)는 제1 주파수 대역(예시적으로, 0.1MHz~1MHz) 내에서 신호를 발진하는 제1 발진기(115b)를 통해 제2 신호를 생성할 수 있다. 제1 발진기(115b)를 통해 생성된 제2 신호는 개인 인증 정보를 포함할 수 있다.
제2 송수신기(200)는 제1 송수신기(100)로부터 개인 인증 정보를 수신할 수 있다. 제2 송수신기(200)는 개인 정보 인증을 완료할 수 있다(S220). 제2 송수신기(200)는 인증 완료 정보를 제1 송수신기(100)로 전송할 수 있다(S230).
제1 송수신기(100)는 인증 완료 정보를 수신하면, 제2 신호의 송신 주파수를 변경할 수 있다(S240). 구체적으로, 제1 송수신기(100)의 선택기(114b)는 제어 신호(CNTL2)에 의해 제2 발진기(116b)와 연결될 수 있다. 제1 송수신기(100)는 제1 주파수 대역(예시적으로, 10MHz~100MHz) 내에서 신호를 발진하는 제1 발진기(115b)를 통해 제2 신호를 생성할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 데이터를 제3 송수신기(300)로 전송할 수 있다(S250). 예로서, 제2 발진기(116b)를 통해 생성된 제2 신호는 데이터를 포함할 수 있다.
도 10은 송신 장치 및 전자 장치 사이의 송신 주파수의 변경 및 분주비를 변경하여 개인 정보 인증 및 데이터 전송 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 8 및 도 10을 참조하면, 제1 송수신기(100)는 제2 송수신기(200)로 개인 인증 정보를 전송할 수 있다(S310). 그리고, 제2 송수신기(200)는 제1 송수신기(100)로부터 개인 인증 정보를 수신할 수 있다. 제2 송수신기(200)는 개인 정보 인증을 완료할 수 있다(S320). 제2 송수신기(200)는 인증 완료 정보를 제1 송수신기(100)로 전송할 수 있다(S330).
제1 송수신기(100)는 인증 완료 정보를 수신하면, 제2 신호의 송신 주파수를 변경할 수 있다(S340). 제1 송수신기(100)는 제1 주파수 대역(예시적으로, 10MHz~100MHz) 내에서 신호를 발진하는 제1 발진기(115b)를 통해 제2 신호를 생성할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 데이터를 제3 송수신기(300)로 전송할 수 있다(S350).
제3 송수신기(300)는 데이터가 수신되었는지 판단할 수 있다(S360). 만약, 데이터가 수신되었으면 데이터의 송수신은 완료된다. 하지만, 데이터의 일부 또는 전체가 수신되지 않았으면, 제3 송수신기(300)는 제1 송수신기(100)로 데이터를 요청할 수 있다(S370).
제1 송수신기(100)는 제3 송수신기(300)로부터 데이터 요청을 수신할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 데이터를 재전송하기 위해 분주비를 변경할 수 있다(S380). 구체적으로, 제1 송수신기(100)는 분주기의 분주비를 변경할 수 있다. 제1 송수신기(100)는 제2 신호의 주파수를 증가시키기 위해, 분주기의 분주비를 감소시킬 수 있다. 제1 송수신기(100)는 분주비가 감소한 제2 신호를 이용하여 제3 송수신기(300)로 데이터를 재전송할 수 있다(S390). 도 8 및 도 9를 참조하면, 제3 송수신기(300)는 제2 송수신기(200)에 포함될 수 있다. 또는 제3 송수신기(300)는 제2 송수신기(200)와 연결된 장치일 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 송신 모듈(110b)을 포함하는 제1 송수신기(100)는 제1 발진기(115b) 및 제2 발진기(116b) 중 하나를 선택적으로 연결함으로써, 제2 신호의 출력 주파수 대역을 조절할 수 있다. 뿐만 아니라, 도 8 및 도 10을 참조하면, 제2 송신 모듈(110b)을 포함하는 제1 송수신기(100)는 분주기(117b)의 분주비를 변경함으로써, 제2 신호의 주파수를 세밀하게 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기를 적용한 일 예를 보여주기 위한 도면이다. 도 11을 참조하면, 제1 송수신기(100)는 제1 웨어러블 장치(2000)에 포함되는 것으로 가정하고, 제2 송수신기(200) 및 제3 송수긴기(300)는 제2 웨어러블 장치(3000)에 포함되는 것으로 가정할 수 있다. 제1 웨어러블 장치(2000) 및 제2 웨어러블 장치(3000)는 인체 통신을 수행할 수 있다. 그리고, 제1 웨어러블 장치(2000), 및 제2 웨어러블 장치(3000)는 무선 통신을 수행할 수 있다. 인체 통신 및 무선 통신을 수행하기 위한 방법은 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명되었으므로, 자세한 설명은 생략된다.
몇몇 실시 예로서, 사람이 제2 웨어러블 장치(3000)와 접촉한 상태에서, 제1 웨어러블 장치(2000) 는 제2 웨어러블 장치(3000)들과 인체 통신을 수행할 수 있다. 인체 통신을 통해, 제1 웨어러블 장치(2000), 및 제2 웨어러블 장치(3000)는 페어링 또는 개인 정보 인증을 수행할 수 있다. 페어링 또는 개인 정보 인증이 완료되면, 사람은 제2 웨어러블 장치(3000)와 접촉을 중단할 수 있다. 그리고, 제1 웨어러블 장치(2000), 및 제2 웨어러블 장치(3000)는 무선 통신을 통해 데이터를 전송할 수 있다.
도 5, 도 8, 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기들(100~300)은 하나의 송신 모듈(110a 또는 110b)을 이용하여 인체 통신 및 무선 통신을 선택적으로 수행할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 송수신기들(100~300)은 개인 정보 인증 및 페어링을 위해서 인체 통신을 수행할 수 있다. 페어링 및 개인 정보 인증이 완료되면, 송수신기들(100~300)은 무선 통신을 활용하여 대용량의 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 송수신기들(100~300)은 인체를 안테나로 활용함으로써, 별도의 안테나를 포함하지 않는다. 따라서, 송수신기들(100~300)의 크기가 감소될 수 있고, 송수신기들(100~300)을 생산하기 위한 비용이 감소할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 인체
100: 제1 송수신기
200: 제2 송수신기
300: 제3 송수신기
110: 송신 모듈
120: 수신 모듈
130: 제어기
140: 메모리
1100: 제1 웨어러블 장치
1200: 제2 웨어러블 장치
1300: 전자 장치

Claims (13)

  1. 외부 장치로부터 완료 정보를 입력 받고, 상기 완료 정보에 응답하여 구동 신호를 출력하기 위한 수신 모듈;
    상기 수신 모듈로부터 상기 구동 신호를 입력 받고, 상기 구동 신호에 응답하여 제어 신호를 출력하기 위한 제어기; 및
    인체 통신 또는 무선 통신을 통해 상기 외부 장치와 통신하기 위한 송신 모듈을 포함하되,
    상기 송신 모듈은 상기 인체 통신을 통해 제 1 주파수를 갖는 제1 출력 신호를 상기 외부 장치로 제공하고, 상기 제어기로부터 상기 제어 신호를 입력 받는 경우에 상기 무선 통신을 통해 제 2 주파수를 갖는 제2 출력 신호를 상기 외부 장치로 제공하는 송수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 모듈은:
    기준 신호 및 피드백 신호를 비교하고, 상기 비교 결과를 기반으로 클럭 신호를 생성하기 위한 비교기;
    상기 비교기로부터 출력되는 상기 클럭 신호를 기반으로 기준 전압을 상승 또는 하강시키기 위한 차지 펌프(charge pump);
    상기 차지 펌프로부터 출력되는 상기 기준 전압에 응답하여 발진된 상기 제1 또는 제2 출력 신호를 생성하기 위한 발진기; 및
    상기 발진기로부터 생성되는 상기 제1 또는 제2 출력 신호의 주파수를, 제1 분주비를 기반으로 분주하여 상기 피드백 신호를 생성하기 위한 분주기를 포함하되,
    상기 분주기가 상기 제어 신호를 수신하면, 상기 분주기의 상기 제1 분주비는 제2 분주비로 변경되고,
    상기 분주기는 상기 제1 또는 제2 출력 신호의 주파수를, 상기 제2 분주비를 기반으로 분주하여 상기 피드백 신호를 생성하고,
    상기 제2 분주비는 상기 제1 분주비보다 작은 값인 송수신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송수신기는 인체를 통신 채널로 이용하여, 상기 제1 주파수를 갖는 상기 제1 출력 신호를 상기 외부 장치로 제공함으로써 상기 인체 통신을 수행하는 송수신기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송수신기는 상기 제2 주파수를 갖는 상기 제2 출력 신호를 인체의 외부로 방사함으로써 상기 무선 통신을 수행하는 송수신기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 낮은 송수신기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 모듈은 상기 제1 주파수를 갖는 상기 제1 출력 신호를 통해 페어링(paring) 정보 및 개인 인증 정보 중 하나를 상기 외부 장치로 제공하고, 상기 제2 주파수를 갖는 상기 제2 출력 신호를 통해 데이터를 상기 외부 장치로 제공하는 송수신기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 완료 정보는 상기 페어링 정보 및 상기 개인 인증 정보 중 하나에 응답하여 생성되는 신호인 송수신기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 페어링 정보, 상기 개인 인증 정보 및 상기 데이터를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 송수신기.
  9. 외부 장치로부터 완료 정보를 입력 받고, 상기 완료 정보에 응답하여 구동 신호를 출력하기 위한 수신 모듈;
    상기 수신 모듈로부터 상기 구동 신호를 입력 받고, 상기 구동 신호에 응답하여 제어 신호를 출력하기 위한 제어기; 및
    인체 통신 또는 무선 통신을 통해 상기 외부 장치와 통신하기 위한 송신 모듈을 포함하되,
    상기 송신 모듈은 상기 인체 통신을 통해 제1 주파수 대역을 갖는 제1 출력 신호를 상기 외부 장치로 제공하고, 상기 제어기로부터 상기 제어 신호를 입력 받는 경우에, 상기 제1 출력 신호의 출력을 중단하고, 상기 무선 통신을 통해 제2 주파수 대역의 제2 출력 신호를 상기 외부 장치로 제공하고,
    상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역보다 큰 주파수 대역인 송수신기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 모듈은:
    기준 신호 및 피드백 신호를 비교하고, 상기 비교 결과를 기반으로 클럭 신호를 생성하기 위한 비교기;
    상기 비교기로부터 출력되는 상기 클럭 신호를 기반으로 기준 전압을 상승 또는 하강시키기 위한 차지 펌프(charge pump);
    상기 차지 펌프로부터 출력되는 상기 기준 전압에 응답하여, 상기 제1 주파수 대역 내에서 발진되는 상기 제1 출력 신호를 생성하기 위한 제1 발진기;
    상기 차지 펌프로부터 출력되는 상기 기준 전압에 응답하여, 상기 제2 주파수 대역 내에서 발진되는 상기 제2 출력 신호를 생성하기 위한 제2 발진기;
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 발진기 및 상기 제2 발진기 중 하나와 상기 차지 펌프를 연결하기 위한 선택기; 및
    상기 제1 발진기 및 상기 제2 발진기 중 하나로부터 출력되는 상기 제1 또는 제2 출력 신호의 주파수를 분주비를 기반으로 분주하여, 상기 피드백 신호를 생성하기 위한 분주기를 포함하는 송수신기.
  11. 제 10 항이 있어서,
    상기 제어 신호는 제1 제어 신호이고,
    상기 제어기는 상기 분주기의 상기 분주비를 제어하기 위한 제2 제어 신호를 더 출력하는 송수신기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 분주기는 상기 제1 발진기 및 상기 제2 발진기 중 하나로부터 출력되는 상기 출력 신호의 상기 주파수를, 제1 분주비를 기반으로 분주하여 상기 피드백 신호를 생성하고,
    상기 분주기가 상기 제2 제어 신호를 수신하면, 상기 분주기의 상기 제1 분주비는 제2 분주비로 변경되고,
    상기 분주기는 상기 제1 발진기 및 상기 제2 발진기 중 하나로부터 출력되는 상기 출력 신호의 상기 주파수를, 상기 제2 분주비를 기반으로 분주하여 상기 피드백 신호를 생성하고,
    상기 제2 분주비는 상기 제1 분주비보다 작은 값인 송수신기.
  13. 송수신기의 동작 방법에 있어서,
    상기 송수신기의 송신 모듈에 의해, 개인 인증 정보 및 페어링(paring) 정보 중 하나를 인체를 통해 외부 장치로 전송하기 위해, 제1 주파수 대역 내의 주파수를 갖는 출력 신호를 출력하는 단계;
    상기 송수신기의 수신 모듈에 의해, 상기 개인 인증 정보 및 상기 페어링 정보 중 하나에 기초하여 생성되는 완료 정보를 상기 외부 장치로부터 수신하는 단계;
    상기 외부 장치로부터 상기 완료 정보가 수신되는 경우, 상기 송수신기의 프로세서에 의해, 상기 출력 신호의 주파수 대역을 제2 주파수 대역으로 변경하는 단계; 및
    상기 송수신기의 상기 송신 모듈에 의해, 상기 제2 주파수 대역 내의 주파수를 갖는 상기 출력 신호를 상기 인체의 외부로 방사하여, 상기 외부 장치로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역인 동작 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019107888A1 (ko) * 2017-11-29 2019-06-06 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 사용자 터치 입력을 이용한 rf 통신 연결 방법
KR102319654B1 (ko) * 2020-11-13 2021-10-29 강원대학교산학협력단 인체 채널 통신 방법 및 이를 수행하는 장치들

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100829865B1 (ko) * 2006-11-16 2008-05-19 한국전자통신연구원 제한된 통과대역을 이용하는 인체 통신 시스템 및 그 방법
KR100790367B1 (ko) * 2006-11-29 2008-01-03 한국전자통신연구원 인체통신에서 인체 위상응답특성 측정을 위한 기준신호송신 장치, 및 그를 이용한 인체 위상응답특성 측정 시스템및 그 방법
US9232485B2 (en) * 2013-08-23 2016-01-05 Pacesetter, Inc. System and method for selectively communicating with an implantable medical device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019107888A1 (ko) * 2017-11-29 2019-06-06 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 사용자 터치 입력을 이용한 rf 통신 연결 방법
US11234280B2 (en) 2017-11-29 2022-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for RF communication connection using electronic device and user touch input
KR102319654B1 (ko) * 2020-11-13 2021-10-29 강원대학교산학협력단 인체 채널 통신 방법 및 이를 수행하는 장치들

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