WO2018026201A1 - 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템 - Google Patents

무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템 Download PDF

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WO2018026201A1
WO2018026201A1 PCT/KR2017/008367 KR2017008367W WO2018026201A1 WO 2018026201 A1 WO2018026201 A1 WO 2018026201A1 KR 2017008367 W KR2017008367 W KR 2017008367W WO 2018026201 A1 WO2018026201 A1 WO 2018026201A1
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WO
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earbuds
master
earbud
nfmi
slave
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/008367
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English (en)
French (fr)
Inventor
변우성
변우영
황성재
류중희
Original Assignee
에잇비트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/033—Headphones for stereophonic communication

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the properties and status of a wireless stereo headset component.
  • the present invention uses a wireless technology including Bluetooth and Near-field magnetic induction (NFMI) to determine the properties and status of the wireless stereo headset component, to measure and connect the status of the device, and to connect
  • NFMI Near-field magnetic induction
  • the present invention relates to a system and method for searching for and connecting a device, and for transmitting information to a connectable device.
  • Bluetooth More specifically, Bluetooth Classic Audio, A2DP protocol, or Bluetooth
  • BACKGROUND Wireless headsets that receive and reproduce sound source signals wirelessly through RF (Radio Frequency) communication channels such as Low Energy Audio are widely used.
  • a full-featured wireless stereo headset has also been introduced that performs signal transmission between the headset unit mounted on the left ear and the headset unit mounted on the right ear through a wireless communication channel.
  • a technique for implementing a wireless connection between a left headset unit and a right headset unit using a short-range Radio Frequency (RF) communication channel such as Bluetooth True Wireless Stereo (TWS).
  • RF Radio Frequency
  • the present invention seeks to provide a user with a method of determining attributes and states of a wireless stereo headset component.
  • the present invention uses wireless technology, including Bluetooth and Near-field magnetic induction (NFMI) to determine the properties and status of wireless stereo headset components, to measure and connect the status of the device, and to connect It is intended to provide a user with a system and method for searching and connecting possible devices and for delivering information to connectable devices.
  • wireless technology including Bluetooth and Near-field magnetic induction (NFMI) to determine the properties and status of wireless stereo headset components, to measure and connect the status of the device, and to connect It is intended to provide a user with a system and method for searching and connecting possible devices and for delivering information to connectable devices.
  • NFMI Near-field magnetic induction
  • a method of determining an attribute and a state of a wireless stereo headset component which is an aspect of the present invention, serves as a master / slave of an earbud when one of the left and right earbuds is replaced with another. You can decide and change it.
  • the method for determining the properties and status of the wireless stereo headset component according to the present invention may provide earbud Mono / Stereo mode switching and information.
  • the method for determining the property and state of the wireless stereo headset component according to the present invention may use a sufficient battery as a master depending on the battery situation.
  • a relatively close device (earbud) of the left and right of the host device and the guest device may be determined as the master.
  • the method for determining the properties and status of the wireless stereo headset component according to the present invention when the earbuds on the NFMI speaker can be paired to the sound through the speaker.
  • multiple slaves may be attached to one master device.
  • the method of determining the properties and status of the wireless stereo headset component according to the present invention may provide a method for switching communication from NFMI (Class1) to NFMI (Class2) to Bluetooth according to the distance of the two earbuds. .
  • the method for determining the properties and status of the wireless stereo headset component according to the present invention after connecting the host device with the NFMI function and the earbuds to the NFMI and sharing data for Bluetooth connection can be made Bluetooth connection.
  • the method for determining the properties and status of the wireless stereo headset component according to the present invention, the ability to share the audio information that the next person is listening to the method of pairing with the other person's short-range earbuds to convey the information.
  • This can be applied to listening shops, museums, etc., it is possible to propose a method of pre-listening the album or audio through the installed NFMI terminal.
  • the audio transmission relay method (a method of sending data to the relay to the 1 to n devices) leading to the next person, the next person and the next person Can provide.
  • the present invention can provide a user with a method of determining attributes and states of a wireless stereo headset component.
  • the present invention uses wireless technology, including Bluetooth and Near-field magnetic induction (NFMI) to determine the properties and status of wireless stereo headset components, to measure and connect the status of the device, and to connect It is possible to provide a user with a system and method for searching and connecting possible devices, and for delivering information to connectable devices.
  • wireless technology including Bluetooth and Near-field magnetic induction (NFMI) to determine the properties and status of wireless stereo headset components, to measure and connect the status of the device, and to connect It is possible to provide a user with a system and method for searching and connecting possible devices, and for delivering information to connectable devices.
  • NFMI Near-field magnetic induction
  • FIG. 1 is a view showing an example of a terminal or beacon apparatus that can be applied to the present invention.
  • FIG. 2 illustrates an example of a system block diagram according to the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the NFMI Transmitter / Receiver system related to the present invention.
  • FIG. 4 illustrates an example of a block diagram of an NFMI Transmitter / Receiver configuration related to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of synchronizing left and right audio channels according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method for increasing bandwidth and increasing communication distance in connection with the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining the application of the system block diagram in connection with the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the steps of connecting two NFMI earbuds in connection with the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an earbud swapping scenario.
  • FIG. 10 is a view for explaining a mono / stereo mode switching method according to the wearing state.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a master / slave switching method according to a battery situation in relation to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a master / slave switching method according to a distance from an audio source device according to the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating pairing with an NFMI speaker according to the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining a method for NFMI audio broadcasting in accordance with the present invention.
  • 15 is a diagram for explaining a hand-off method in relation to the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a method of receiving pairing information through NFMI and connecting Bluetooth according to the present invention.
  • 17 to 19 are diagrams for explaining an NFMI audio preview method in accordance with the present invention.
  • 20 and 21 are diagrams for explaining an NFMI audio transmission relay method according to the present invention.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is a part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e.
  • multi-RAT may be referred to as various terms such as “wireless communication method”.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a terminal or beacon apparatus that can be applied to the present invention.
  • the terminal or beacon device may include a wireless communication unit 110, an A / V input unit 120, a user input unit 130, a sensing unit 140, an output unit 150, a memory unit 160, and an interface unit. 170, the controller 180, and the power supply 190 may be included. Since the components shown in FIG. 1 are not essential, a terminal or beacon apparatus having more or fewer components may be implemented.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules that enable wireless communication between the terminal or beacon device and the wireless communication system or between the terminal or beacon device and the network in which the terminal or beacon device is located.
  • the wireless communication unit 110 may include a broadcast receiving module 111, a mobile communication module 112, a wireless internet module 113, a short range communication module 114, a location information module 115, and the like. .
  • the broadcast receiving module 111 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the broadcast management server may mean a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information or a server that receives a previously generated broadcast signal and / or broadcast related information and transmits the same to a terminal.
  • the broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal having a data broadcast signal combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
  • the broadcast related information may mean information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider.
  • the broadcast related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 112.
  • the broadcast related information may exist in various forms. For example, it may exist in the form of Electronic Program Guide (EPG) of Digital Multimedia Broadcasting (DMB) or Electronic Service Guide (ESG) of Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H).
  • EPG Electronic Program Guide
  • DMB Digital Multimedia Broadcasting
  • ESG Electronic Service Guide
  • DVB-H Digital Video Broadcast-Handheld
  • the broadcast receiving module 111 may include, for example, Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial (DMB-T), Digital Multimedia Broadcasting-Satellite (DMB-S), Media Forward Link Only (MediaFLO), and Digital Video Broadcast (DVB-H).
  • Digital broadcast signals can be received using digital broadcasting systems such as Handheld and Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial (ISDB-T).
  • ISDB-T Handheld and Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial
  • the broadcast receiving module 111 may be configured to be suitable for not only the above-described digital broadcasting system but also other broadcasting systems.
  • the broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 160.
  • the mobile communication module 112 transmits and receives a wireless signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be built in or external to a terminal or a beacon device.
  • Wireless Internet technologies may include Wireless LAN (Wi-Fi), Wireless Broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (Wimax), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), and the like.
  • the short range communication module 114 refers to a module for short range communication.
  • Bluetooth Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and the like may be used.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • the location information module 115 is a module for obtaining a location of a terminal or a beacon device, and a representative example thereof is a GPS (Global Position System) module.
  • GPS Global Position System
  • the A / V input unit 120 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera 121 and a microphone 122.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151.
  • the image frame processed by the camera 121 may be stored in the memory 160 or transmitted to the outside through the wireless communication unit 110. Two or more cameras 121 may be provided according to the use environment.
  • the microphone 122 receives an external sound signal by a microphone in a call mode, a recording mode, a voice recognition mode, etc., and processes the external sound signal into electrical voice data.
  • the processed voice data may be converted into a form transmittable to the mobile communication base station through the mobile communication module 112 and output in the call mode.
  • the microphone 122 may implement various noise removing algorithms for removing noise generated in the process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 130 generates input data for the user to control the operation of the terminal.
  • the user input unit 130 may include a key pad dome switch, a touch pad (static pressure / capacitance), a jog wheel, a jog switch, and the like.
  • the sensing unit 140 monitors the current state of the terminal or beacon device, such as an open / closed state of the terminal or beacon device, a location of the terminal or beacon device, presence or absence of user contact, orientation of the terminal or beacon device, acceleration / deceleration of the terminal or beacon device, and the like. Sensing to generate a sensing signal for controlling the operation of the terminal or beacon device. For example, when the terminal or the beacon device is in the form of a slide phone, it may sense whether the slide phone is opened or closed. In addition, whether the power supply unit 190 is supplied with power, whether the interface unit 170 is coupled to the external device may be sensed.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to visual, auditory or tactile senses, which includes a display unit 151, an audio output module 152, an alarm unit 153, a haptic module 154, and a projector module ( 155) may be included.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the terminal or the beacon apparatus. For example, when the terminal or the beacon device is in the call mode, the UI (User Interface) or GUI (Graphic User Interface) related to the call is displayed. When the terminal or the beacon device is in a video call mode or a photographing mode, the photographed and / or received image, the UI, and the GUI are displayed.
  • the UI User Interface
  • GUI Graphic User Interface
  • the display unit 151 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible). and at least one of a 3D display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • Some of these displays can be configured to be transparent or light transmissive so that they can be seen from the outside. This may be referred to as a transparent display.
  • a representative example of the transparent display is TOLED (Transparant OLED).
  • the rear structure of the display unit 151 may also be configured as a light transmissive structure. With this structure, the user can see the object located behind the terminal body through the area occupied by the display unit 151 of the terminal body.
  • At least two display units 151 may exist according to an implementation form of the terminal or the beacon device.
  • a plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the terminal or beacon device, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 and a sensor for detecting a touch operation form a mutual layer structure (hereinafter, referred to as a touch screen)
  • the display unit 151 may be configured in addition to an output device. Can also be used as an input device.
  • the touch sensor may have, for example, a form of a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the display unit 151 or capacitance generated in a specific portion of the display unit 151 into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect not only the position and area of the touch but also the pressure at the touch.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180. As a result, the controller 180 can know which area of the display unit 151 is touched.
  • the proximity sensor 141 may be disposed in the inner region of the terminal or beacon device wrapped by the touch screen or near the touch screen.
  • the proximity sensor refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • Proximity sensors have a longer life and higher utilization than touch sensors.
  • the proximity sensor examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the touch screen is capacitive, the touch screen is configured to detect the proximity of the pointer by the change of the electric field according to the proximity of the pointer.
  • the touch screen may be classified as a proximity sensor.
  • the act of allowing the pointer to be recognized without being in contact with the touch screen so that the pointer is located on the touch screen is referred to as a "proximity touch", and the touch
  • the act of actually touching the pointer on the screen is called “contact touch.”
  • the position where the proximity touch is performed by the pointer on the touch screen refers to a position where the pointer is perpendicular to the touch screen when the pointer is in proximity proximity.
  • the proximity sensor detects a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state).
  • a proximity touch and a proximity touch pattern for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state.
  • Information corresponding to the sensed proximity touch operation and proximity touch pattern may be output on the touch screen.
  • the sound output module 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 160 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output module 152 may also output a sound signal related to a function (for example, a call signal reception sound or a message reception sound) performed in the terminal or the beacon device.
  • the sound output module 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the alarm unit 153 outputs a signal for notifying occurrence of an event of the terminal or the beacon device. Examples of events generated in the terminal or beacon apparatus include call signal reception, message reception, key signal input, and touch input.
  • the alarm unit 153 may output a signal for notifying occurrence of an event in a form other than a video signal or an audio signal, for example, vibration.
  • the video signal or the audio signal may be output through the display unit 151 or the audio output module 152, so that they 151 and 152 may be classified as part of the alarm unit 153.
  • the haptic module 154 generates various haptic effects that a user can feel. Vibration is a representative example of the haptic effect generated by the haptic module 154.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 154 can be controlled. For example, different vibrations may be synthesized and output or may be sequentially output.
  • the haptic module 154 may be configured to provide a pin array that vertically moves with respect to the contact skin surface, a jetting force or suction force of air through the jetting or suction port, grazing to the skin surface, contact of the electrode, electrostatic force, and the like.
  • Various tactile effects can be generated, such as effects by the endothermic and the reproduction of a sense of cold using the elements capable of endotherm or heat generation.
  • the haptic module 154 may not only deliver the haptic effect through direct contact, but also may implement the user to feel the haptic effect through a muscle sense such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 154 may be provided according to a configuration aspect of the mobile terminal.
  • the projector module 155 is a component for performing an image project function using a terminal or a beacon device, and is the same as an image displayed on the display unit 151 according to a control signal of the controller 180. At least some of the other images may be displayed on an external screen or wall.
  • the projector module 155 may include a light source (not shown) for generating light (for example, laser light) for outputting the image to the outside, and an image for output to the outside using the light generated by the light source. And an image generating means (not shown), and a lens (not shown) for expanding and outputting the image to the outside at a predetermined focal length.
  • the projector module 155 may include an apparatus (not shown) which may mechanically move the lens or the entire module to adjust the image projection direction.
  • the projector module 155 may be divided into a cathode ray tube (CRT) module, a liquid crystal display (LCD) module, a digital light processing (DLP) module, and the like, according to the device type of the display means.
  • the DLP module may be advantageous in miniaturization of the projector module 151 by expanding and projecting an image generated by reflecting light generated from a light source to a digital micromirror device (DMD) chip.
  • DMD digital micromirror device
  • the projector module 155 may be provided in the longitudinal direction on the side, front or back of the terminal or beacon device.
  • the projector module 155 may be provided at any position of the terminal or beacon apparatus as necessary.
  • the memory unit 160 may store a program for processing and controlling the controller 180, and temporarily stores input / output data (for example, a phone book, a message, an audio, a still image, a video, etc.). It can also perform a function for.
  • the memory unit 160 may also store a frequency of use of each of the data (eg, a phone number, a message, and a frequency of use of each multimedia).
  • the memory unit 160 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 160 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory), RAM (Random Access Memory, RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic Memory, Magnetic It may include a storage medium of at least one type of disk, optical disk.
  • the terminal or beacon device may operate in association with a web storage that performs a storage function of the memory 160 on the Internet.
  • the interface unit 170 serves as a path with all external devices connected to the terminal or the beacon device.
  • the interface unit 170 receives data from an external device, receives power, delivers the power to each component inside the terminal or the beacon device, or transmits the data inside the terminal or the beacon device to the external device.
  • wired / wireless headset ports, external charger ports, wired / wireless data ports, memory card ports, ports for connecting devices with identification modules, audio input / output (I / O) ports, The video input / output (I / O) port, the earphone port, and the like may be included in the interface unit 170.
  • the identification module is a chip that stores various types of information for authenticating the use authority of the terminal or the beacon device, and includes a user identification module (UIM), a subscriber identification module (SIM), and a universal user authentication module (Universal). Subscriber Identity Module, USIM) and the like.
  • a device equipped with an identification module hereinafter referred to as an 'identification device' may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device can be connected to the terminal through the port.
  • the interface unit may be a passage through which power from the cradle is supplied to the mobile terminal when the mobile terminal is connected to an external cradle, or a passage through which various command signals input from the cradle by a user are transferred to the mobile terminal. Can be. Various command signals or power input from the cradle may be operated as signals for recognizing that the mobile terminal is correctly mounted on the cradle.
  • the controller 180 typically controls the overall operation of the terminal or the beacon device. For example, perform related control and processing for voice calls, data communications, video calls, and the like.
  • the controller 180 may include a multimedia module 181 for playing multimedia.
  • the multimedia module 181 may be implemented in the controller 180 or may be implemented separately from the controller 180.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • Various embodiments described herein may be implemented in a recording medium readable by a computer or similar device using, for example, software, hardware or a combination thereof.
  • the embodiments described herein include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and the like. It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions. The described embodiments may be implemented by the controller 180 itself.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • embodiments such as the procedures and functions described herein may be implemented as separate software modules.
  • Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein.
  • Software code may be implemented in software applications written in a suitable programming language. The software code may be stored in the memory 160 and executed by the controller 180.
  • the above-described terminal or beacon device may perform device-to-device (D2D) communication in a multi-radio access system.
  • D2D device-to-device
  • D2D communication refers to a technology that enables direct communication between devices in close proximity to a mobile device.
  • a typical example is Bluetooth, and LTE D2D technology, which enables communication between LTE devices in a short distance, is rapidly emerging.
  • LTE D2D can send and receive data at 75Mbps without a base station. The advantage is that they can connect automatically and maintain communication even if the base station stops working due to a disaster or war.
  • the eNB may transmit a scheduling message for instructing D2D transmission and reception.
  • a UE participating in D2D communication receives a D2D scheduling message from an eNB and performs a transmission / reception operation indicated by the D2D scheduling message.
  • the UE means a terminal of a user, but when a network entity such as an eNB transmits and receives a signal according to a communication method between the UEs, it may also be regarded as a kind of UE.
  • a link directly connected between UEs is referred to as a D2D link, and a link through which the UE communicates with an eNB is referred to as a NU link.
  • the multi-radio access system may use Bluetooth, which is a kind of short-range wireless communication, and in particular, low power Bluetooth beacon technology may be applied.
  • This low-power Bluetooth beacon technology utilizes Bluetooth signals to enable a nearby smart device to recognize the beacon and provide low-power and low-cost information to the smart device or to receive information from the smart device at the place where the beacon is installed.
  • the iBeacon function disclosed by Apple may be understood as a function that enables Apple's smart device to check if the Bluetooth beacon signal conforms to a defined signaling system.
  • FIG. 2 illustrates an example of a system block diagram according to the present invention.
  • 1 denotes a control line
  • 2 denotes an audio data line
  • Master / Slave is based on BLE Transceiver connected to Source Device as Master.
  • the BLE Transceiver in each Headset controls the NFMI TX / RX block and Audio Codec.
  • the BLE Transceiver of the Master Headset relays both controlled and transmitted audio data to NFMI TX and Audio Codec.
  • the BLE Transceiver of the Slave Headset only plays a role of controlling NFMI RX and Audio Codec and relays audio data transmitted from the NFMI RX block to Audio Codec.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the NFMI Transmitter / Receiver system related to the present invention.
  • 1 Control Line controls the controller of the MI Transmitter through I2C, SPI, etc. to change the setting value of each block and the role of the MI transceiver.
  • the Audio Data Line selectively inputs DSP processing blocks according to the digital audio data values (I2S, PCM, etc.).
  • the BLE Transceiver changes the role by changing the setting value through the 1 control line or the entire firmware.
  • FIG. 4 illustrates an example of a block diagram of an NFMI Transmitter / Receiver configuration related to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method for synchronizing left and right audio channels according to the present invention.
  • a delay of audio output occurs due to an NFMI receiver execution time ( ⁇ sms ms) of a slave headset.
  • the delay of audio output is solved by inserting a delay line into a BLE transceiver of a master headset in relation to time delay resolution.
  • the DELAY LINE is usually put in a constant value and the value is 1 ⁇ 2 audio sample. That is, about 48 kHz audio sampling rate is about 3ms.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method for increasing bandwidth and increasing communication distance in connection with the present invention.
  • NFMI communication has a disadvantage in that the communication distance with the data rate is very sensitive to relative position change.
  • a method for increasing the bandwidth 1 a method of increasing the current several MHz frequency to several GHz and a method of increasing the current single-input single-output (SISO) communication antenna method to the MIMO communication antenna method can be used.
  • SISO current single-input single-output
  • 1 alignment of the transmitting and receiving antennas is arranged in Co-Axial or Co-Planar as shown in FIG.
  • Co-Axial is twice as long as co-planar.
  • the communication distance is proportional to the number of turns and the size of the coil antenna.
  • the number of windings and the size are inversely proportional to the space and the transmission power.
  • FIG. 7 is a view for explaining the application of the system block diagram in connection with the present invention.
  • a Wireless Stereo Headset that operates only with BLE Audio Standard may be configured.
  • BLE Transceiver of each headset controls Audio Codec and relays the received audio data.
  • the BLE channel between the Master / Slave Headset may be a standard or non-standard channel.
  • the BLE Transceiver of the Master Headset receives left and right audio data from the source device and simultaneously relays left or right audio data to the BLE Transceiver of the Slave Headset.
  • the present invention relates to a method for determining the properties and status of a wireless stereo headset component.
  • the present invention uses a wireless technology including Bluetooth and Near-field magnetic induction (NFMI) to determine the properties and status of the wireless stereo headset component, to measure and connect the status of the device, and to connect
  • NFMI Near-field magnetic induction
  • the present invention relates to a system and method for searching for and connecting a device, and for transmitting information to a connectable device.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the steps of connecting two NFMI earbuds in connection with the present invention.
  • the master transmits a search signal to find the slave.
  • the search signal may include basic information of the master device, for example, a device ID (earbud / speaker, manufacturer, firmware version, etc.).
  • the slave device Upon receiving the search signal in (b), the slave device transmits a connection ID containing its own information to the master device for connection.
  • the master device After receiving the access ID in (c), the master device checks the corresponding information, sends the access acknowledgment Ack to the slave, sets up the NFMI communication node and starts the communication (use UX may be changed according to the user scenario).
  • Embodiment 1 relates to a method of determining and changing the role of the master / slave of the earbuds when one of the left and right earbuds is replaced with another.
  • the replacement of earbuds is related to earbud battery issues (charging / heating, etc.) and deterioration / failure of hardware on one side.
  • the user can directly select the master / slave through the app on the host device (smartphone).
  • the swapping mode can be selected using the input portion of the earbuds (ex. Pressing both earbuds at the same time twice to enter the swapping mode).
  • the master / slave can be selected using the input unit of the case connected to the earbuds (ex. Pressing a specific button of the case enters the swapping mode).
  • connection status of the right and left earbuds is changed from On to Off and then reconnected.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an earbud swapping scenario.
  • a user instructs Slave1 to be changed to Slave2 through a smartphone app device button or the like.
  • the Master searches for accessible devices and Slave2 transmits ID information for access.
  • the master receives the connection ID of Slave2 and is a compatible device, it notifies Slave1 of the connection termination.
  • the Master immediately changes the data transfer node to Slave2.
  • Slave2 outputs the received data as audio.
  • the user disconnects Master1's audio source device through a smartphone app or a device button.
  • Master1 terminates the slave connection within a certain time (several m seconds) after disconnecting the source device.
  • Master2 searches for devices that can be connected, and Slave2 transmits ID information for connection.
  • Master2 determines the connection information of the slave and connects the slave.
  • Example 2 relates to a method for earbud mono / stereo mode switching and information providing.
  • the earbud's contact sensor, distance sensor, ultrasonic sensor, image sensor, etc. determine the state of wearing and automatically switch modes.
  • earbud Depending on the earbud battery level, you can optionally switch from Stereo to Mono (even if you are wearing two earbuds) and host / phone / guest feedback to guide the charging of the earbuds with low battery. Can be given by (earbud) device.
  • Mono mode is used when one of the earbuds moves from ear to case, and stereo mode when moving from one ear to the other (you can also mirror Mono to transmit it, since you have to deliver the same content to two people).
  • the other person can recognize the pattern of the ear with the sensor and the distance between the earbuds.
  • Mono / Stereo mode can be selected using the input of the earbud.
  • the R / L information of one sound source can be divided into two sides (R: guitar, piano, L: vocal, bass), and the two sound source information can be divided into two sides (R: telephone, L: music).
  • Attributes of different or identical sound sources provided to both include not only volume but also frequency, time signature, timbre, and the like. (R: 100 kHz or less, L: 100 kHz or more)
  • FIG. 10 is a view for explaining a mono / stereo mode switching method according to the wearing state.
  • a case where only one device connected to an audio device is used is called a mono mode.
  • the connected device automatically checks if there is a slave device for a certain time (several m seconds) when it becomes a master, and if not, does not transmit NFMI.
  • the Master searches for devices that can be accessed, and when a slave device is found, it requests and receives a connection ID.
  • audio data transmission from the audio source device to the master is continuously performed.
  • an NFMI communication node is created and the Master's audio data transmission is sent to the Slave.
  • Example 3 is a method of using a sufficient battery as a master according to the battery situation.
  • the battery of the earbuds on the master side will be used up quickly.
  • the effect of switching the master / slave to balance the battery is to use both sides as uniformly as possible.
  • Master / Slave conversion is performed based on the remaining battery information collected through the battery check procedure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a master / slave switching method according to a battery situation in relation to the present invention.
  • the user selects one device 1 among the two earbuds and searches the opposite device 2 through NFMI communication.
  • the earbud 2 receives the connection search signal, the earbud 2 also transmits the information about the battery amount to the requested earbud 1 together with the connection ID.
  • the earbud 1 Upon receiving the access ID, the earbud 1 checks whether the compatible device is compatible and checks the battery amount information with its own battery amount.
  • the earbud 1 sets itself as a master when its amount of battery is greater, and transmits information indicating that the slave has become a slave to the access approval Ack.
  • the earbud 2 determines its role by checking the master / slave information item of the access approval Ack.
  • the earbuds become masters through LED lights and sound signals indicating that they are masters and start the NFMI communication node.
  • Embodiment 4 relates to a method of determining a relatively close device (earbud) among the left and the right of a host device and a guest device as a master.
  • the distance between the left and right earbuds will vary depending on where you place your host device around you. It is efficient to pair the earbuds with the host device as close as possible.
  • the host device and the left / right earbuds communicate with each other to calculate the distance by measuring RSSI (signal strength) between the host-left and host-right.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a master / slave switching method according to a distance from an audio source device according to the present invention.
  • Bluetooth terminals in two earbuds receive RSSI (signal strength) values in a Bluetooth Inquiry signal of a smartphone.
  • the RSSI values of the earbuds (1) and (2) are expressed to provide information for user selection of the master device.
  • the user selects one device 1 of two earbuds and searches the other device 2 through NFMI communication.
  • the earbud 2 Upon receiving the connection search signal, the earbud 2 also transmits information on the RSSI value to the requested earbud 1 together with the connection ID.
  • the earbud 1 receives the connection ID, the earbud 1 checks whether the compatible device is compatible and also checks the RSSI value information with its RSSI value.
  • the earbud 1 sets itself as a master if its RSSI value is larger, and otherwise transmits information indicating that the slave has become a slave to the access approval Ack.
  • the earbud 2 determines its role by checking the master / slave information item of the access approval Ack.
  • the earbuds become masters through LED lights and sound signals indicating that they are masters and start the NFMI communication node.
  • Embodiment 5 relates to a method of pairing when the earbuds are placed on the NFMI speaker so that sound is output through the speaker.
  • the power of the connected audio data processing unit (DAC, Codec, etc.) of the master earbud is turned off.
  • the earbuds can be charged using the speaker's power.
  • Speaker mode can be selected using the input of the earbud.
  • earbuds with less battery Or if both modes need charging, you can put both on the speaker.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating pairing with an NFMI speaker according to the present invention.
  • the earbud 1 is placed on a speaker on which an NFMI transceiver end is installed. At this time, the earbud 1 becomes a master device and searches for the slave device.
  • the NFMI speaker writes information indicating that it is a speaker in the connection ID and transmits it.
  • the master which receives the connection ID of the slave device, turns off the audio data processing unit (DAC, Codec, etc.) connected to the master immediately after starting the NFMI communication node if the slave is a speaker in the connection ID information.
  • DAC audio data processing unit
  • Audio data received from the Master is output from the Slave speaker.
  • the sixth embodiment is a method of attaching multiple slaves to one master device.
  • the master device searches for the slave device to connect, and 1 ⁇ n slave devices are found, it connects and broadcasts the data according to the connection permission.
  • slave device connects after requesting connection / approval to master device
  • the slave device sends a connection / approval request signal to the surrounding master device, receives the request of the slave device from the neighboring master device, and broadcasts the data after connection according to whether the connection is allowed.
  • the user can select the broadcasting mode directly through the app on the host device (mobile device), the broadcasting mode can be selected by using the input of the earbud, and the influence of the magnetic field and data generated by other devices approaching the master device Detects the change and enters the standby mode for broadcasting mode, selectable or via voice input.
  • the user may approve Mutlipoint-to-point access in advance, receive connection IDs of the accessible slave devices, and confirm the access approval Ack. Send in the same way.
  • the Slave1 / 2/3 device can receive data by inserting PIN number information that can enter the NFMI communication node.
  • the master sets up an NFMI communication node and starts broadcasting data.
  • Embodiment 7 relates to a method of switching communication from NFMI (Class1) to NFMI (Class2) to Bluetooth according to the distance of two earbuds.
  • the distance between the earbuds is estimated by measuring the success of data transmission and the time taken.
  • the earbuds can provide guided voice, guided music, and sound effects that can be embedded locally (which can be effective if the source is cut off).
  • the earbuds can be predicted to be farther away, or the user can select a communication method directly from the farther away.
  • 15 is a diagram for explaining a hand-off method in relation to the present invention.
  • the master receives the data reception result Ack from the slave. At this time, the master estimates the transmission distance (signal strength) by measuring the success of data reception and the time when the Ack signal comes.
  • the NFMI communication node is disconnected beyond Class2. In this case, if the opposite earbud cannot be detected within a few seconds, it will switch to Bluetooth transmit / receive mode.
  • the master device searches for and connects to the slave device within the Bluetooth communication protocol and communication node.
  • the eighth embodiment relates to a method of connecting a host device with an NFMI function and an earbud via an NFMI and sharing a Bluetooth connection after sharing data for a Bluetooth connection.
  • Host device with NFMI function mobile device, etc.
  • the host device and the earbuds can exchange data with NFMI and share the information needed to establish a Bluetooth connection.
  • the host device searches for devices that can send and receive NFMI signals.
  • the user can select the NFMI pairing mode directly through the app on the host device (mobile device).
  • the NFMI pairing mode can be selected using the input of the earbud.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a method of receiving pairing information through NFMI and connecting Bluetooth according to the present invention.
  • the host device and the earbud device in which the NFMI function is embedded proceed to connect through the NFMI.
  • the earbud connected to the host becomes the master device and disconnects the NFMI and proceeds to the Bluetooth connection.
  • Embodiment 9 is a method of sharing the audio information that the next person is listening to the pairing with the other person's short-range earbuds to deliver the information. This is how to listen to the album or audio through the installed NFMI terminal applied to the listening shop or museum.
  • the user can select the preview mode directly through the app on the host device (smartphone), and select the preview mode using the input of the earbud.
  • the earbud If the earbud is detached from the other earbuds, you can try pairing and select the mode. You can switch the mode by voice input.
  • the distance is measured by the earbuds using the distance sensor, image sensor (camera), and ultrasonic sensor of the earbuds, and previewed through NFMI pairing.
  • the distance with the preview receiver is measured using the earbud's distance sensor, image sensor (camera), and ultrasonic sensor, and the decibel is adjusted according to the distance. You can also adjust the volume to account for ambient noise.
  • the earbuds are close to a person who does not wear them, measure the distance using the earbuds' distance sensor, image sensor (camera), and ultrasonic sensor, and adjust the decibels according to the distance so that the earbuds are in speaker mode. . You can also adjust the volume to account for ambient noise.
  • 17 to 19 are diagrams for explaining an NFMI audio preview method in accordance with the present invention.
  • the preview may be performed in a case where the master device of Human1 has a preview function set in advance, and a listening shop, a museum, etc., in which an NFMI terminal having the preview function is installed.
  • the earbud of the human2's earbuds requesting a connection becomes the master, and this master transmits the simplified preview connection ID to the human device's master device for preview.
  • Human1's master device receives the preview connection ID, and if there is no problem, it immediately sends a connection acknowledgment Ack and immediately starts Human2's master device and the NFMI communication node.
  • Human2's master device sets up the NFMI communication node with the connection acknowledgment Ack and immediately receives data from the master of human1 and plays audio.
  • NFMI terminals in listening shops and museums also follow the same process as Human1's Master devices.
  • the preview mode is entered by the distance sensor or pairing request of the earbud.
  • the internal playback of the human 1 is stopped and played in the speaker mode, and if the earbud of the human 2 is turned on during the preview, the volume originally reproduced can be adjusted to hear the speaker. Or turn off the original sound.
  • the internal playback of the human 1 is reproduced as it is, the speaker mode is also reproduced, and if the earbud of the human 2 is on during the preview, the volume originally reproduced can be adjusted to hear the speaker. Or turn off the original sound.
  • the internal playback of the human 1 is reproduced as it is, and the preview is transmitted to the NFMI, and the human 2 is paired with the device of the human 2 to receive the preview data.
  • Adjust the volume by referring to the distance from the preview recipient and the ambient noise when in speaker mode.
  • the internal playback of Human 1 is stopped and played in the speaker mode, and the volume of the speaker playback may be affected by the distance from Human 2 and the ambient noise. Or, if you have information about Human 2's hearing ability, refer to it.
  • the internal playback of the human 1 is reproduced as it is, the speaker mode is also reproduced, and the volume of the internal reproduction and the volume of the speaker reproduction may be affected by the distance from the human 2 and the ambient environment noise. . Or, if you have information about Human 2's hearing ability, refer to it.
  • Example 10 relates to an audio transmission relay method (a method of sending data to a relay from 1 to n devices) leading from side to side and side to side.
  • 20 and 21 are diagrams for explaining an NFMI audio transmission relay method according to the present invention.
  • FIG. 20 it is a process of processing data for a relay during a time slot for synchronizing.
  • the relay transmission is performed while a timeslot for syncing occurs.
  • an earbud requesting connection among Human2 earbuds becomes a master and requests a preview connection while the preview is set.
  • the Human3 earbuds (the preview request side) request a preview connection to the Master of Human2 and begin transmission.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명은 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 블루투스(Bluetooth)와 NFMI(Near-field magnetic induction)을 포함하는 무선기술을 이용하여 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하고, 기기의 상태를 측정 및 연결하고, 연결 가능한 기기를 검색 및 연결하며, 연결 가능한 기기에 정보를 전달하는 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템
본 발명은 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 블루투스(Bluetooth)와 NFMI(Near-field magnetic induction)을 포함하는 무선기술을 이용하여 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하고, 기기의 상태를 측정 및 연결하고, 연결 가능한 기기를 검색 및 연결하며, 연결 가능한 기기에 정보를 전달하는 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래에 들어, 유선 케이블로 연결된 외부 시스템(예를 들면, 스마트 폰, PC 등)으로부터 음원 신호를 수신하여 재생하던 전통적인 개념의 헤드셋에서 벗어나, 블루투스(보다 구체적으로, Bluetooth Classic Audio, A2DP 프로토콜 또는 Bluetooth Low Energy Audio)와 같은 RF(Radio Frequency) 통신 채널을 통하여 무선으로 음원 신호를 수신하여 재생하는 무선 헤드셋이 널리 보급되고 있다.
최근에는, 왼쪽 귀에 장착되는 헤드셋 유닛과 오른쪽 귀에 장착되는 헤드셋 유닛 사이의 신호 전송까지 무선 통신 채널을 통해 수행하는 완전한 의미의 무선 스테레오 헤드셋도 소개되고 있다.
이러한 종래 기술의 일 예로서, 블루투스 TWS(True Wireless Stereo)와 같은 근거리 RF(Radio Frequency) 통신 채널을 이용하여 왼쪽 헤드셋 유닛과 오른쪽 헤드셋 유닛 사이의 무선 연결을 구현하는 기술을 들 수 있다.
하지만, RF 통신 채널을 이용하여 좌우 헤드셋 유닛 사이의 무선 연결을 구현하는 종래 기술에 따르면, 다른 RF 신호와의 간섭이 발생할 수 있고, 신호 전송 거리가 길고 전송 범위가 넓어 보안에 취약하고, 인체(즉, 사용자의 머리 부위)에 의한 신호 흡수로 인해 고른 신호 품질을 얻기 어렵다는 한계가 있다.
본 발명은 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.
구체적으로, 본 발명은 블루투스(Bluetooth)와 NFMI(Near-field magnetic induction)을 포함하는 무선기술을 이용하여 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하고, 기기의 상태를 측정 및 연결하고, 연결 가능한 기기를 검색 및 연결하며, 연결 가능한 기기에 정보를 전달하는 하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 좌우 이어버드 중 하나를 다른 이어버드로 바꿀때, 이어버드의 Master / Slave 역할을 결정하고 변경할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 이어버드 Mono / Stereo 모드 전환 및 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 배터리 상황에 따라서 배터리가 충분한 쪽을 Master로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, Host 기기와 Guest 기기의 왼/오른쪽 중 상대적으로 가까운 기기(이어버드)를 Master로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, NFMI 스피커 위에 이어버드를 올려 놓으면 페어링이 되어 스피커를 통해 사운드가 나오게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 하나의 Master 기기에 여러 개의 Slave가 붙을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 두 이어버드의 거리에 따라 NFMI(Class1)에서 NFMI(Class2)에서 Bluetooth로 통신을 스위칭하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, NFMI 기능이 있는 호스트 디바이스와 이어버드를 NFMI로 연결하고 Bluetooth 연결을 위한 데이터를 공유후에 블루투스 연결을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 옆사람이 듣고 있는 오디오 정보를 공유하는 기능으로 타인의 근거리 이어버드와 페어링하여 정보를 전달하는 방법. 이는 청음샵이나 박물관등에 응용하여, 설치된 NFMI 단말기를 통해서 앨범이나 오디오의 미리듣기를 하는 방법을 제안할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법은, 옆 사람과 옆 사람 또한 옆 사람으로 이어지는 오디오 전송 릴레이 방법(1~n개의 기기로 데이터를 릴레이로 보내는 방법)을 제공할 수 있다.
본 발명은 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 블루투스(Bluetooth)와 NFMI(Near-field magnetic induction)을 포함하는 무선기술을 이용하여 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하고, 기기의 상태를 측정 및 연결하고, 연결 가능한 기기를 검색 및 연결하며, 연결 가능한 기기에 정보를 전달하는 하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 단말 또는 비콘 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명과 관련된 시스템 블록 구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명과 관련된 NFMI Transmitter/Receiver 시스템 구성의 일례를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명과 관련된 NFMI Transmitter/Receiver 구성 블록도의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명과 관련하여, 좌우 오디오 채널의 싱크를 맞추는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명과 관련하여, 대역폭 증대 및 통신거리 증대하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명과 관련하여, 시스템 블록 구성도의 응용방안을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명과 관련하여, 두 개의 NFMI 이어버드가 접속하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 9는 이어버드 스와핑 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 착용 상태에 따른 모노/스테레오 모드 전환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명과 관련하여, 배터리 상황에 따른 Master/Slave 전환 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명과 관련하여, 오디오 소스 기기와의 거리에 따른 Master/Slave 전환 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명과 관련하여, NFMI 스피커와의 페어링을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명과 관련하여, NFMI 오디오 Broadcasting 하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명과 관련하여, Hand-off 방법을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명과 관련하여, 페어링 정보를 NFMI로 받고 Bluetooth를 연결하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 17 내지 도 19는 본 발명과 관련하여, NFMI 오디오 프리뷰 방법을 설명하는 도면이다.
도 20 및 도 21은 본 발명과 관련하여, NFMI 오디오 전송 릴레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화이다.
본 명세서에서 “무선 접속(Multi-RAT)”이라고 사용하는 용어는 “무선통신 방식” 등과 같은 다양한 용어로 호칭될 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 단말 또는 비콘 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
상기 단말 또는 비콘 장치는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말 또는 비콘 장치가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 단말 또는 비콘 장치와 무선 통신 시스템 사이 또는 단말 또는 비콘 장치와 단말 또는 비콘 장치가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.
상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 단말 또는 비콘 장치에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(115)은 단말 또는 비콘 장치의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.
도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(140)는 단말 또는 비콘 장치의 개폐 상태, 단말 또는 비콘 장치의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말 또는 비콘 장치의 방위, 단말 또는 비콘 장치의 가속/감속 등과 같이 단말 또는 비콘 장치의 현 상태를 감지하여 단말 또는 비콘 장치의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 단말 또는 비콘 장치가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 단말 또는 비콘 장치에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 단말 또는 비콘 장치가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 단말 또는 비콘 장치가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
단말 또는 비콘 장치의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 단말 또는 비콘 장치에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 단말 또는 비콘 장치의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 단말 또는 비콘 장치에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 단말 또는 비콘 장치의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 단말 또는 비콘 장치에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
프로젝터 모듈(155)은, 단말 또는 비콘 장치를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이부(151)상에 디스플레이되는 영상과 동일하거나 적어도 일부가 다른 영상을 외부 스크린 또는 벽에 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 프로젝터 모듈(155)은, 영상을 외부로 출력하기 위한 빛(일 예로서, 레이저 광)을 발생시키는 광원(미도시), 광원에 의해 발생한 빛을 이용하여 외부로 출력할 영상을 생성하기 위한 영상 생성 수단 (미도시), 및 영상을 일정 초점 거리에서 외부로 확대 출력하기 위한 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 프로젝터 모듈(155)은, 렌즈 또는 모듈 전체를 기계적으로 움직여 영상 투사 방향을 조절할 수 있는 장치(미도시)를 포함할 수 있다.
프로젝터 모듈(155)은 디스플레이 수단의 소자 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈 및 DLP(Digital Light Processing) 모듈 등으로 나뉠 수 있다. 특히, DLP 모듈은, 광원에서 발생한 빛이 DMD(Digital Micromirror Device) 칩에 반사됨으로써 생성된 영상을 확대 투사하는 방식으로 프로젝터 모듈(151)의 소형화에 유리할 수 있다.
바람직하게, 프로젝터 모듈(155)은, 단말 또는 비콘 장치의 측면, 정면 또는 배면에 길이 방향으로 구비될 수 있다. 물론, 프로젝터 모듈(155)은, 필요에 따라 단말 또는 비콘 장치의 어느 위치에라도 구비될 수 있음은 당연하다.
메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도(예를 들면, 각 전화번호, 각 메시지, 각 멀티미디어에 대한 사용빈도)도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 단말 또는 비콘 장치는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(170)는 단말 또는 비콘 장치에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말 또는 비콘 장치 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말 또는 비콘 장치 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 단말 또는 비콘 장치의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기와 연결될 수 있다.
상기 인터페이스부는 이동단말기가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(controller, 180)는 통상적으로 단말 또는 비콘 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
전술한 단말 또는 비콘 장치는 다중 무선 접속 시스템에서 D2D(device-to-device) 통신을 수행할 수 있다.
D2D(device-to-device) 통신은 모바일 기기를 대상으로 근거리에 있는 기기들끼리 직접 통신할 수 있는 기술을 의미한다.
대표적인 예로는 블루투스가 있으며, 근거리에 있는 통신기기 간에 LTE로 통신을 할 수 있게 해주는 LTE D2D 기술도 급부상하고 있다. 통신을 위해 기기 간 활성화를 시키는 과정과 단말기 인증이 필요한 블루투스와는 달리, LTE D2D는 기지국 없이 75Mbps의 속도로 데이터를 주고받을 수 있다. 자동으로 연결되고 재난, 전쟁 등으로 기지국 가동이 멈춘 경우에도 통신을 유지할 수 있는 것이 장점이다.
UE가 다른 UE와 직접 무선 통신을 수행하는 D2D(device-to-device) 통신, 즉, 단말 간 직접 통신에서는 eNB가 D2D 송수신을 지시하기 위한 스케줄링 메시지를 송신할 수 있다. D2D 통신에 참여하는 UE는 eNB로부터 D2D 스케줄링 메시지를 수신하고, D2D 스케줄링 메시지가 지시하는 송수신 동작을 수행한다. 여기서 UE는 사용자의 단말을 의미하지만 eNB와 같은 네트워크 엔티티가 UE 사이의 통신 방식에 따라서 신호를 송수신하는 경우에는 역시 일종의 UE로 간주될 수 있다. UE 사이에 직접 연결된 링크를 D2D 링크로, UE가 eNB와 통신하는 링크를 NU링크로 지칭한다.
한편, 다중 무선 접속 시스템은 근거리 무선통신의 일종인 블루투스를 이용할 수 있고, 특히, 저전력 블루투스 비컨 기술이 적용될 수 있다.
이러한 저전력 블루투스 비컨 기술은 블루투스 신호를 활용하여 근거리에 위치한 스마트 디바이스가 비컨을 인식하도록 하고, 비컨이 설치된 장소에서 각종 정보를 해당 스마트 디바이스에게 제공 또는 스마트 디바이스로부터 정보를 수신할 수 있도록 한 저전력, 저비용 무선 통신 기술에 일종이다. 구체적으로, 애플사가 공개한 아이비컨(iBeacon) 기능은 블루투스 비콘의 신호가 정의된 신호체계에 부합하는 경우, 애플사의 스마트기기가 이를 확인할 수 있도록 한 기능으로 파악될 수도 있다.
도 2는 본 발명과 관련된 시스템 블록 구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 2에서 ①은 Control Line을 나타내고, ②는 Audio Data Line 을 나타낸다.
또한, Master/Slave의 기준은 Source Device에 연결되는 BLE Transceiver를 Master로 기준한다.
각 Headset의 BLE Transceiver는 NFMI TX/RX 블록 및 Audio Codec을 제어한다.
또한, Master Headset의 BLE Transceiver는 제어 및 전송 받은 오디오 데이터를 NFMI TX 및 Audio Codec에 릴레이 하는 역할을 모두 수행한다.
또한, Slave Headset의 BLE Transceiver는 NFMI RX 및 Audio Codec을 제어하는 역할만 수행하며 NFMI RX 블록이 전송 받은 오디오 데이터를 Audio Codec에 릴레이하는 역할을 수행한다.
도 3은 본 발명과 관련된 NFMI Transmitter/Receiver 시스템 구성의 일례를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, ① Control Line은 I2C, SPI 등을 통해 MI Transmitter의 Controller를 제어하여 각 블록의 셋팅값 변경과 MI 송수신기의 역할 변경을 수행한다.
② Audio Data Line는 디지털 오디오 데이터 값(I2S, PCM등)에 따라 DSP 처리블록을 선택적으로 입력하는 역할을 수행한다.
또한, MI Transmitter와 Receiver의 역할 변경을 위해, BLE Transceiver가 System Controller를 ① 제어라인을 통해 셋팅값을 변경하거나 펌웨어 전체를 변경하는 방법으로 역할을 변경한다.
또한, 도 4는 본 발명과 관련된 NFMI Transmitter/Receiver 구성 블록도의 일례를 도시한 것이다.
또한, 도 5는 본 발명과 관련하여, 좌우 오디오 채널의 싱크를 맞추는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 위 도면은 시간 지연 발생 관련, Slave Headset의 NFMI Receiver 수행시간(<수ms)으로 인해 오디오 출력의 지연 현상이 발생한다.
또한, 도 5의 아래 부분을 참조하면, 시간 지연 해결 관련, Master Headset의 BLE Transceiver 내에 DELAY LINE을 넣어주므로써 오디오 출력의 지연 현상을 해결한다.
DELAY LINE은 보통 상수값을 넣어주며 값은 ½ audio sample이다. 즉, 48kHz audio sampling rate일 경우 약 3ms 이다.
도 6은 본 발명과 관련하여, 대역폭 증대 및 통신거리 증대하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6의 (a)는 RX coil 과 TX coil 의 정렬 방법의 예를 나타낸 것이고, (b)는 안테나 디자인 시 고려 사항을 정리한 것이다.
도 6을 참조하면, NFMI 통신은 Data-Rate와 통신거리에 제약이 있으며 상대적 위치 변화에 매우 민감하다는 단점이 있다.
대역폭 증대 방안으로, ① 현재 사용하는 수 MHz 주파수를 수 GHz로 증대시키는 방법, 현재의 SISO(single-input single-output) 통신 안테나 방식을 MIMO 통신 안테나 방식으로 증대시키는 방법이 이용될 수 있다.
또한, 통신거리 증대 방법으로, ① 송수신 안테나의 정렬을 도 6의 (a)와 같이 Co-Axial 또는 Co-Planar 로 배열한다. 특히 Co-Axial이 co-planar보다 2배의 거리증대가 있다.
② 또한, 도 6의 (b)와 같이 안테나를 설계할 때, 통신거리는 코일 안테나의 권선수와 크기에 비례한다. 하지만 권선수와 크기는 공간과 전송전력과 반비례하므로 이를 잘 고려하여 선택하여야 한다.
도 7은 본 발명과 관련하여, 시스템 블록 구성도의 응용방안을 설명하는 도면이다.
도 7에서는 BLE Audio Standard로만 동작하는 Wireless Stereo Headset을 구성할 수 있다.
이 경우, NFMI TX/RX 블록의 전원을 끄거나 블록 자체를 제거하고 Master/Slave Headset의 BLE Transceiver 사이의 BLE Channel로 양쪽 Headset을 통신한다.
각 Headset의 BLE Transceiver는 Audio Codec을 제어하고 전송받은 오디오 데이터를 릴레이 한다.
Master/Slave Headset 사이의 BLE Channel은 표준 또는 비표준 채널일 수 있다.
이 경우, Master Headset의 BLE Transceiver는 Source Device에서 좌우 오디오 데이터를 전송받고 이와 동시에 Slave Headset의 BLE Transceiver로 좌 또는 우 오디오 데이터를 선택적으로 릴레이 하는 역할을 수행한다.
이하에서는 전술한 기술 내용을 바탕으로 본 발명의 구체적인 내용에 대해 설명한다.
본 발명은 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 블루투스(Bluetooth)와 NFMI(Near-field magnetic induction)을 포함하는 무선기술을 이용하여 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하고, 기기의 상태를 측정 및 연결하고, 연결 가능한 기기를 검색 및 연결하며, 연결 가능한 기기에 정보를 전달하는 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 8은 본 발명과 관련하여, 두 개의 NFMI 이어버드가 접속하는 단계를 설명하는 도면이다.
(a)에서 Master가 Slave를 찾기 위해 검색 신호를 송신한다. 이 경우, 검색 신호에는 Master 기기의 기초 정보가, 예로 기기ID(이어버드/스피커, 제조사, 펌웨어 버전 등)가 들어가 있을 수 있다.
(b)에서 검색 신호를 수신한 Slave 기기는 접속을 하기 위해서 자신의 정보가 들어간 접속 ID를 Master 기기에 송신한다.
(c)에서 접속 ID를 수신한 Master 기기는 해당 정보를 확인하고 접속승인 Ack을 Slave에 송신한 후 NFMI 통신 노드를 설정하고 통신을 시작한다(사용자 시나리오 따라 사용 UX가 변경될 수 있다).
실시예 1
실시예 1에서는 좌우 이어버드 중 하나를 다른 이어버드로 바꿀때, 이어버드의 Master / Slave 역할을 결정하고 변경하는 방법에 관한 것이다.
먼저, 이어버드의 교체 관련, 이어버드를 교체하는 상황은 이어버드 배터리 이슈(충전/발열 등), 한쪽만 하드웨어의 노후화/고장이다.
또한, 이어버드를 착용중인 상태에서 바꾸는 경우는 사용자가 직접 호스트 디바이스(스마트폰)에서 앱을 통해 Master / Slave 선택가능하다.
또한, 이어버드의 입력부를 이용하여 스와핑 모드 선택가능(ex. 양쪽 이어버드를 동시에 두번 누르면 스와핑 모드로 돌입)하다.
또한, 이어버드 좌우의 연결 상태가 On에서 Off로 바뀐 후에 다시 연결 가능한 상태가 감지되었을 때 선택가능하다.
다음으로, 이어버드를 착용중이지 않은 상태에서 바꾸는 경우는 사용자가 직접 호스트 디바이스(스마트폰)에서 앱을 통해 Master / Slave 선택 가능하다.
이때, 이어버드의 입력부를 이용하여 스와핑 모드 선택 가능(ex. 양쪽 이어버드를 동시에 두번 누르면 스와핑 모드로 돌입)하다.
또한, 이어버드가 이어버드 케이스에 있을 경우 이어버드와 연결되어있는 케이스의 입력부를 이용하여 Master / Slave 선택 가능하다(ex. 케이스의 특정 버튼을 누르면 스와핑 모드로 돌입).
또한, 이어버드 좌우의 연결 상태가 On에서 Off로 바뀐후에 다시 연결 가능한 상태로 돌입되었을 때 적용가능하다.
마지막으로, Master / Slave 결정 후 결과를 알려주는 방법으로, 호스트 디바이스(스마트폰)의 진동/소리/이미지 등으로 알려주고, 이어버드의 LED/진동/청각 피드백 등으로 알려주며, 이어버드 케이스의 LED/진동/청각 피드백 등으로 알려줌.
도 9는 이어버드 스와핑 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 (a)를 참조하면, 스마트폰앱기기버튼 등을 통해 사용자가 Slave1을 Slave2로 변경을 지시한다.
이후, Master는 접속이 가능한 기기를 검색하고 이에 Slave2가 접속을 위한 ID 정보를 전송한다.
또한, Master가 Slave2의 접속 ID를 받고 호환가능 기기이면 Slave1에 접속 종료를 알린다.
또한, Master는 즉시 Data 전송 노드를 Slave2로 변경한다.
또한, Slave2는 전송 받은 Data를 오디오 출력한다.
(b)를 참조하면, 스마트폰앱, 기기버튼 등을 통해 사용자가 Master1의 오디오 소스 기기 접속을 끊는다.
이후, Master1은 소스 기기 접속이 끊긴 후 일정 시간(수m초) 내에 Slave 접속을 종료한다.
또한, Master2를 오디오 소스 기기에 접속 시킨다.
또한, Master2는 접속이 가능한 기기를 검색하고 이에 Slave2가 접속을 위한 ID 정보를 전송한다.
또한, Master2가 Slave의 접속 정보를 판단하고 Slave를 접속시킨다.
실시예 2
실시예 2는 이어버드 Mono / Stereo 모드 전환 및 정보 제공 방법에 관한 것이다.
1. 이어버드 Mono/Stereo 모드 전환 방법
이어버드의 접촉센서, 거리센서, 초음파 센서, 이미지 센서 등으로 착용중인 상태를 판별하여 자동으로 모드 전환한다.
이어버드 배터리 잔량에 따라 (이어버드 두개를 착용하고 있더라도) 선택적으로 Stereo -> Mono로 전환이 가능하며 배터리가 부족한 쪽 이어버드의 충전을 유도하는 시/청/촉각 피드백을 호스트(폰)/게스트(이어버드) 디바이스에서 줄 수 있다.
사용자가 직접 호스트 디바이스(스마트폰)에서 앱이나 이어버드의 입력부를 통해 Mono/Stereo 기능 Fix 가능하다(타인과 같이 들을때 필요).
이어버드 둘 중 하나가 귀에서 케이스로 이동하는경우 Mono 모드, 다른 사람 귀로 이동하는 경우 Stereo 모드(같은 내용을 두사람에게 전달해야 하므로 Mono를 미러링하여 전송할 수 도 있음)가 적용된다.
귀에 끼웠는지 판별은 접촉센서, 거리센서, 초음파센서, 이미지 센서 등의 패턴으로 확인한다.
다른 사람인지는 센서로 귀모양의 패턴을 인식할수도 있으며 이어버드 사이의 거리를 통해 알 수도 있다.
2. Mono/Stereo 모드 전환
사용자가 직접 호스트 디바이스(스마트폰)에서 앱을 통해 Mono/Stereo 선택가능하다.
이어버드의 입력부를 이용하여 Mono/Stereo 모드 선택가능하다.
(ex. 한쪽 이어버드의 전원을 끄면 자동으로 Mono 모드 돌입, 꺼진상태에서 한쪽 전원이 켜지면 Stereo 모드 돌입)
음성입력이 가능하다.
3. Mono/Stereo 결정 후 결과를 알려주는 방법
호스트 디바이스(스마트폰)의 진동/소리/이미지 등으로 알려주고, 이어버드의 LED/진동/청각 피드백 등으로 알려준다.
4. Stereo 모드 시 정보 제공 방법
한가지 음원의 R/L 정보를 양쪽으로 나누어 제공 받을 수 있고(R: 기타, 피아노, L: 보컬, 베이스), 두가지 음원정보를 양쪽 각각 나누어 제공 받을 수 있다(R: 전화, L: 음악).
두가지 음원정보를 음량을 상이하게, 동시에 받을 수도 있다(R: 전화(90%볼륨), 음악(10%볼륨), L: 전화(10%볼륨), 음악(90%볼륨)).
양쪽에 제공하는 상이하거나 동일한 음원의 속성은 음량뿐만이 아닌 주파수, 박자, 음색 등을 포함한다. (R: 100kHz 이하, L: 100kHz 이상)
도 10은 착용 상태에 따른 모노/스테레오 모드 전환 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 오디오 기기에 연결된 기기 한쪽만 사용하는 경우를 모노 모드라고 한다.
이 경우, 연결된 기기는 자동으로 Master가 되면 일정 시간(수m초) 동안 Slave 기기가 있는지 확인을 하고 없는 경우 NFMI 전송을 하지 않는다.
반대쪽 기기를 추가할 경우, Master/Slave의 스테로오 모드가 된다. 이 경우, 스마트폰앱기기버튼 등을 통해 사용자가 Slave의 접속을 지시한다.
Master는 접속이 가능한 기기를 검색하고 Slave 기기가 검색이 되면 접속 ID를 요청하여 받는다.
이 경우, 오디오 소스 기기로부터 Master로의 오디오 데이터 전송은 지속적으로 이뤄진다.
Slave가 접속이 승인되면 즉시 NFMI 통신 노드가 만들어지고 Master의 오디오 데이터 전송이 Slave로 이어진다.
실시예 3
실시예 3은 배터리 상황에 따라서 배터리가 충분한 쪽을 Master로 사용하는 방법이다.
1. 배터리 균형
이어버드의 한쪽을 Master로 한쪽을 Slave로 사용하게 되면 Master쪽의 이어버드의 배터리가 빨리 소모된다.
Master/Slave 전환하여 배터리 균형을 맞추는 방법의 효과로, 양쪽을 균일하게 최대한 오래 쓸 수 있다.
2. 배터리 확인 방법
1) 주기적으로 배터리의 소모정도를 트래킹한다.
2) 사용시간 대비 소모량을 호스트 디바이스에서 시뮬레이팅 한다. 시뮬레이션시 이어버드 역할(Master/Slave), 사용시간, 온오프 상태등을 이용한다.
3. Master/Slave 전환 패턴
배터리 확인 절차를 통해 수집한 배터리 잔량 정보를 기반으로 Master/Slave전환을 한다.
좌우 이어버드 배터리 균형을 맞추는 방법: 양쪽 배터리의 용량이 일정 차이가 날때 마다 Master/Slave 교체한다.
교체시 생기는음원 딜레이, 재생 끊김의 상황을 사용성면에서 개선하기 위해 이어버드의 로컬 저장소등에 안내음성, 안내음악등의 트랜지션을 통해 호스트 디바이스 없이도 음원을 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명과 관련하여, 배터리 상황에 따른 Master/Slave 전환 방법을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 두 개의 이어버드가 켜지고 배터리 양을 사용자가 확인할 수 없을 때, 사용자는 두 이어버드 중 임의로 한 기기(1)를 선택하여 NFMI 통신을 통하여 반대쪽 기기(2)를 검색한다.
접속 검색 신호를 수신한 이어버드(2)는 요청한 이어버드(1)에 접속 ID와 함께 배터리양에 대한 정보도 송신한다.
접속 ID를 수신한 이어버드(1)는 호환 가능한 기기인지 확인하고 배터리양 정보도 자신의 배터리양과 비교 확인한다.
이어버드(1)은 자신의 배터리양이 더 많으면 자신을 Master로 설정하고 그렇지 않으면 접속승인 Ack에 자신이 Slave가 되었음을 알리는 정보를 송신한다.
이어버드(2)는 접속승인 Ack의 Master/Slave 정보 항목을 확인하여 자신의 역할을 결정한다.
Master가 된 이어버드는 자신이 Master임을 알리는 LED 불빛, 음향신호 등을 통해 알리고 NFMI 통신 노드를 시작한다.
실시예 4
실시예 4는 Host 기기와 Guest 기기의 왼/오른쪽 중 상대적으로 가까운 기기(이어버드)를 Master로 결정하는 방법에 대한 것이다.
1. 호스트 기기와 Guest 기기 거리에 따른 에너지 소모
호스트 디바이스와 이어버드의 거리가 가까워짐에 따라 에너지 소모량이 줄어들기 때문에 Master/Slave를 결정하는데 있어서 호스트 디바이스와의 거리를 측정하는 것이 중요하다.
호스트 디바이스를 신체 및 주변에 놓는 위치에 따라 이어버드 왼/오른쪽과의 거리가 각각 상이하게 되므로. 최대한 가까운 이어버드와 호스트 디바이스를 페어링하는 것이 효율적이다.
2. 호스트 기기와 이어버드 사이의 거리 측정
1) 호스트 기기에서 앱등을 통해 사용자가 직접 지정하는 방법: 호스트 기기의 앱에 착용 위치를 입력할 수 있는 UI로 입력. 호스트 기기와 가까운 이어버드를 선택하도록 하는 UI를 통해 Abstract한 거리를 사용자가 직접 산정한다.
2) 호스트 기기와 왼/오른쪽 이어버드가 각각 통신하여 Host-Left, Host-Right 사이의 RSSI(신호세기)를 측정하여 거리를 산정한다.
3. Master / Slave 결정 후 결과를 알려주는 방법
호스트 디바이스(스마트폰)의 진동/소리/이미지 등으로 알려주고, 이어버드의 LED/진동/청각 피드백 등으로 알려준다.
도 12는 본 발명과 관련하여, 오디오 소스 기기와의 거리에 따른 Master/Slave 전환 방법을 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 두 개의 이어버드 내에 있는 블루투스 단이 스마트폰의 블루투스 Inquiry 신호 내 RSSI(신호세기)값을 받는다.
스마트폰앱이 있는 경우, 이어버드(1)과 (2)의 RSSI값을 표현하여 Master 기기의 사용자 선택을 위한 정보를 제공한다.
스마트폰앱이 없는 경우, 사용자는 두 이어버드 중 임의로 한 기기(1)를 선택하여 NFMI 통신을 통하여 반대쪽 기기(2)를 검색한다.
접속 검색 신호를 수신한 이어버드(2)는 요청한 이어버드(1)에 접속 ID와 함께 RSSI값에 대한 정보도 송신한다.
접속 ID를 수신한 이어버드(1)는 호환 가능한 기기인지 확인하고 RSSI값 정보도 자신의 RSSI값과 비교 확인한다.
이어버드(1)은 자신의 RSSI값이 더 크면 자신을 Master로 설정하고 그렇지 않으면 접속승인 Ack에 자신이 Slave가 되었음을 알리는 정보를 송신한다.
이어버드(2)는 접속승인 Ack의 Master/Slave 정보 항목을 확인하여 자신의 역할을 결정한다.
Master가 된 이어버드는 자신이 Master임을 알리는 LED 불빛, 음향신호 등을 통해 알리고 NFMI 통신 노드를 시작한다
실시예 5
실시예 5는 NFMI 스피커 위에 이어버드를 올려 놓으면 페어링이 되어 스피커를 통해 사운드가 나오는 방법에 관한 것이다.
1. 이어버드와 페어링된 기기가 스피커일 경우
1) 마스터/슬레이브 중 마스터를 스피커에 올림: 마스터 이어버드가 기기를 검색하여 스피커를 슬레이브로 설정한다.
2) 마스터/슬레이브 중 슬레이브를 스피커에 올림: 슬레이브와 스피커가 통신후 기설정된 우선순위나 사용자의 직접적인 입력이 있을 경우 슬레이브 이어버드를 마스터 이어버드로 설정하고 스피커를 슬레이브로 설정함. 기존 마스터 이어버드는 슬레이브로 전환하거나 전원을 끈다.
3) 마스터/슬레이브 모두를 스피커에 올림: 스피커를 슬레이브로 설정한다.
1), 2), 3) 경우 소리는 스피커에서만 나오면 되므로 마스터 이어버드의 모드를 데이터 전송 전용으로 전환한다.
즉, 마스터 이어버드의 연결된 오디오 데이터 처리부(DAC, Codec등)의 전원을 끈다. 동시에 스피커의 전원을 이용하여 이어버드 충전 가능하다.
2. 스피커와 접속을 진행하는 방법
1) 슬레이브 기기의 종류에 따라 우선순위에 의하여 검색후 연결하거나 연결 거리가 가까운 순서로 마스터/슬레이브를 정한다.
2) 호스트 디바이스의 앱을 통하여 직접 선택 앱의 시/청/촉각 피드백을 통해 선택적으로 이어버드를 선택한다.
3) 이어버드의 입력부를 이용하여 스피커 모드 선택가능하다.
3. 스피커에 놓을 이어버드를 선택적으로 시/청/촉각 피드백으로 사용자에게 안내 하는 기능
스피커 페어링 모드를 선택 후 왼/오른쪽 이어버드중 하나를 선택할때 안내하는 기능하다.
또한, 배터리가 적은쪽 이어버드. 또는 양쪽 모드 충전이 필요할시 양쪽을 모두 스피커에 놓을 수 있다.
도 13은 본 발명과 관련하여, NFMI 스피커와의 페어링을 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 이어버드(1)을 NFMI 송수신 단이 설치된 스피커 위에 올려 놓는다. 이때, 이어버드(1)은 Master 기기가 되어 Slave 기기를 검색한다.
NFMI 스피커는 접속 ID에 자신이 스피커임을 알리는 정보를 기입하여 송신하다.
Slave 기기의 접속 ID를 수신한 Master는 접속 ID 정보에서 Slave가 스피커이면 NFMI 통신 노드를 시작한 직후 Master에 연결된 오디오 데이터 처리부(DAC, Codec등)의 전원을 끈다.
Slave 기기인 스피커에서 Master로부터 전송 받은 오디오 데이터가 출력된다.
실시예 6
실시예 6은 하나의 Master 기기에 여러 개의 Slave가 붙는 방법이다.
1. 마스터 기기가 슬레이브 기기를 검색할 때 접속이 가능한 슬레이브 기기의 접속하는 방법
마스터 기기가 슬레이브 기기에 접속위해 검색하고, 1~n개의 슬레이브 기기 검색되면, 접속 허용여부에 따라 연결후 데이터 브로드캐스팅한다.
2. 슬레이브 기기가 마스터 기기에 접속/승인 요청 후 접속하는 방법
슬레이브 기기가 주변의 마스터 기기에 접속/승인 요청 신호 보내고, 주변의 마스터 기기에서 슬레이브 기기의 요청을 접수하며, 접속 허용여부에 따라 연결후 데이터 브로드캐스팅한다.
3. 브로드캐스팅 모드 전환 방법
사용자가 직접 호스트 디바이스(모바일 디바이스)에서 앱을 통해 브로드캐스팅 모드 선택가능하고, 이어버드의 입력부를 이용하여 브로드캐스팅 모드 선택가능하며, 마스터 기기에 다른 기기가 가까이 접근하여 생기는 자기장의 영향과 데이터의 변화를 감지하여 브로드캐스팅 모드를 위한 접속 대기 상태로 돌입하여 선택 가능하거나 음성입력을 통해 선택할 수있다.
도 14는 본 발명과 관련하여, NFMI 오디오 Broadcasting 하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, Master가 접속이 가능한 Slave를 검색하여 다수의 Slave가 검색될 경우, 사용자의 사전에 Mutlipoint-to-point 접속을 승인, 접속 가능 Slave기기들의 접속ID를 수신하고 접속승인 Ack을 동일하게 송신한다.
접속승인 Ack에는 NFMI 통신 노드에 들어갈 수 있는 PIN 번호 정보를 넣어 Slave1/2/3 기기가 데이터를 수신할 수 있도록 한다.
Master는 NFMI 통신 노드를 설정하고 데이터를 Broadcasting 시작한다.
실시예 7
실시예 7은 두 이어버드의 거리에 따라 NFMI(Class1)에서 NFMI(Class2)에서 Bluetooth로 통신을 스위칭하는 방법에 대한 것이다.
1. 데이터 송수신 성공 여부와 시간으로 마스터 / 슬레이브 거리를 예측하는 방법
이어버드 사이의 거리를 데이터 송수신 성공여부와 걸리는 시간을 측정하여 예측한다.
거리가 멀어짐에 따라 NFMI(Class1) >> NFMI(Class2) >> Bluetooth 순으로 통신을 스위칭한다.
통신을 스위칭 할때 이어버드 로컬에 내장될 수 있는 안내음성, 안내 음악, 효과음 등을 제공할 수 있다(음원이 끊기는 경우 효과적일 수 있음).
이어버드 거리가 멀어질 것을 예측하거나 멀어진 상태에서 사용자가 직접 통신 방법을 선택할 수 있다.
도 15는 본 발명과 관련하여, Hand-off 방법을 설명하는 도면이다.
도 15를 참조하면, NFMI 통신시 Master는 데이터 수신 결과 Ack를 Slave로부터 받는다. 이때, Master는 데이터 수신 성공 여부와 Ack 신호가 오는 시간을 측정하여 전송거리(신호세기)를 예측한다.
Ack 신호가 길어지면 전송거리가 멀어지는 것으로 예측할 수 있으며 이 거리가 멀어지면 데이터 송수신에 필요한 전송 파워를 높이게 되며 그 기준으로 Class1/2로 나누게 된다.
전송 거리가 멀어져서 Ack 신호가 돌아오지 못하면 Class2 를 넘어서 NFMI 통신 노드가 끊어진 상태가 된다. 이 경우, 일정 시간(수초) 안에 반대쪽 이어버드가 검색이 되지 않으면 Bluetooth 송수신 모드로 넘어간다.
Bluetooth 송수신 모드가 켜지면 Master기기는 Bluetooth 통신 프로토콜과 통신노드 안에서 Slave 기기를 검색하고 접속을 하게 된다.
실시예 8
실시예 8은 NFMI 기능이 있는 호스트 디바이스와 이어버드를 NFMI로 연결하고 Bluetooth 연결을 위한 데이터를 공유후에 블루투스 연결하는 방법에 대한 것이다.
1. NFMI 기능이 있는 호스트 디바이스(모바일 디바이스 등)
호스트 디바이스와 이어버드가 NFMI로 데이터를 주고 받을 수 있으며 블루투스 연결에 필요한 정보를 공유한다.
호스트에서 연결 기기 검색을 하는 경우 와 이어버드에서 연결 기기 검색을 하는 경우 가능하다.
호트 디바이스가 NFMI 신호를 송수신 할수있는 기기를 검색한다.
인증절차를 통하여 연결된 이어버드를 마스터로 설정한다. 마스터 이어버드에서 슬레이브 이어버드로 데이터를 보낸다.
슬레이브 이어버드 연결을 하지않고 Mono 모드로 사용할 수 있다.
호스트 디바이스와 하나의 이어버드로 Stereo 모드처럼 사용할 수 있다. 호스트 디바이스가 (L), 이어버드가 (R) 데이터를 재생한다. (L, R 역할 반대도 가능)
2. NFMI 페어링 모드 전환 방법
사용자가 직접 호스트 디바이스(모바일 디바이스)에서 앱을 통해 NFMI 페어링 모드 선택가능하다.
이어버드의 입력부를 이용하여 NFMI 페어링 모드 선택가능하다.
마스터 기기에 다른 기기가 가까이 접근하여 생기는 자기장의 영향과 데이터의 변화를 감지하여 NFMI 페어링을 위한 접속 대기 상태로 돌입하여 모드 전환을 할 수 있으며 음성입력을 통하여 모드전환이 가능하다.
도 16은 본 발명과 관련하여, 페어링 정보를 NFMI로 받고 Bluetooth를 연결하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 16을 참조하면, NFMI 기능이 내장되어있는 Host 디바이스와 이어버드 기기가 NFMI를 통하여 접속을 진행한다.
NFMI 통신기능을 통하여 Bluetooth 연결에 필요한 PIN, Password, ID등의 페어링 정보를 교환한다.
Host와 연결된 이어버드가 마스터 기기가 되며 NFMI 접속을 끊고 Bluetooth 접속을 진행한다.
마스터 이어버드가 필요시 슬레이브 기기를 연결한다.
실시예 9
실시예 9는 옆사람이 듣고 있는 오디오 정보를 공유하는 기능으로 타인의 근거리 이어버드와 페어링하여 정보를 전달하는 방법. 이는 청음샵이나 박물관등에 응용하여, 설치된 NFMI 단말기를 통해서 앨범이나 오디오의 미리듣기를 하는 방법에 대한 것이다.
1. 근처의 기기를 찾고 페어링 하는 방법
프리뷰 데이터를 보낼 디바이스에서 데이터를 받을 1~n개의 기기 검색하고, 거리가 가장 가까운(==접속요청 Ack 신호의 크기가 가장큰) 기기와 페어링한다.
2. 프리뷰 모드 전환 방법
사용자가 직접 호스트 디바이스(스마트폰)에서 앱을 통해 프리뷰 모드 선택가능하고, 이어버드의 입력부를 이용하여 프리뷰 모드 선택가능 하다.
또한, 마스터 기기에 다른 기기가 가까이 접근하여 생기는 자기장의 영향과 데이터의 변화를 감지하여 프리뷰 모드를 위한 접속 대기 상태로 돌입한다.
이어버드가 탈착된 상태에서 다른 이어버드에 접촉/근접 시키면 페어링을 시도하여 모드 선택을 할 수 있으며 음성입력으로 모드 전환을 할 수 있다.
3. 스피커 모드
a. 이어버드를 착용한 사용자에게 프리뷰하는 방법
이어버드가 이어버드를 착용한 사람에게 가까이 가면 이어버드의 거리센서, 이미지센서(카메라), 초음파센서 등을 이용하여 프리뷰 받는 사람과의 거리를 측정하고 NFMI 페어링을 통해 프리뷰를 한다.
프리뷰를 하는 이어버드를 음원을 1) 스피커로 공유하는 방법, 2) NFMI로 데이터를보내는 방법이 있다.
스피커로 프리뷰할때 이어버드의 거리센서, 이미지센서(카메라), 초음파센서 등을 이용하여 프리뷰 받는 사람과의 거리를 측정하고 거리에 따라 데시벨을 조정한다. 또한 주변의 소음을 고려하여 음량을 조정할 수 있다.
b. 이어버드를 착용하지 않은 사용자에게 프리뷰하는 방법
이어버드가 이어버드를 착용하지 않은 사람에게 가까이 가면 이어버드의 거리센서, 이미지센서(카메라), 초음파센서 등을 이용하여 거리를 측정하고 거리에 따라 데시벨을 조정하여 이어버드가 스피커 모드가 되도록한다. 또한 주변의 소음을 고려하여 음량을 조정할 수 있다.
도 17 내지 도 19는 본 발명과 관련하여, NFMI 오디오 프리뷰 방법을 설명하는 도면이다.
도 17을 참조하면, 프리뷰는 Human1의 Master 기기가 미리 프리뷰 기능이 설정되어 있는 경우와 해당 프리뷰 기능의 NFMI 단말기가 설치된 청음샵, 박물관 등에서 가능하다.
Human2의 이어버드 중 접속을 요청하는 쪽 이어버드가 Master가 되며 이 Master가 프리뷰를 위해서는 접속 ID보다 간소화된 프리뷰 접속 ID를 Human1의 Master기기에 전송한다.
Human1의 Master 기기는 프리뷰 접속 ID를 수신하고 정보의 이상이 없으면 접속승인 Ack를 바로 송신하고 Human2의 Master 기기와 NFMI 통신 노드를 즉시 시작한다.
Human2의 Master 기기는 접속승인 Ack으로 NFMI 통신 노드를 설정하고 Human1의 Master로부터 즉시 데이터를 수신하고 오디오를 재생한다.
청음샵, 박물관의 NFMI 단말기 또한 Human1의 Master 기기와 동일과 수행과정을 따른다.
도 18의 (a)를 참조하면, 휴먼1과 휴먼2가 서로 근접하면 이어버드의 거리측정센서 혹은 페어링 요청에 의하여 프리뷰 모드가 된다.
프리뷰 모드 설정후 음원을 스피커모드로 공유하는 방법과 NFMI 페어링으로 프리뷰 데이터를 전달하는 방법이 있다.(오른쪽 그림 참고)
스피커 모드일때는 프리뷰 받는 사람과의 거리, 주변 소음을 정보를 참고하여 음량을 조절한다.
도 18의 (b)를 참조하면, 휴먼1의 내부재생은 멈추고 스피커 모드로 재생하고, 프리뷰 도중 휴먼2의 이어버드가 On이면 스피커를 들을 수 있을 정도로 본래 재생되던 음량을 조절할수 있다. 혹은 본래 재생되던 소리를 off 한다.
도 18의 (c)를 참조하면, 휴먼1의 내부재생은 그대로 재생하며 스피커 모드도 재생하고, 프리뷰 도중 휴먼2의 이어버드가 On이면 스피커를 들을 수 있을 정도로 본래 재생되던 음량을 조절할수 있다. 혹은 본래 재생되던 소리를 off 한다.
도 18의 (d)를 참조하면, 휴먼1의 내부재생은 그대로 재생하며 NFMI로 프리뷰 전송하고, 휴먼2는 휴먼2의 기기와 페어링되어 프리뷰 데이터를 받는다.
도 19의 (a)를 참조하면, 휴먼1과 휴먼2가 서로 근접하면 이어버드의 거리측정센서로 거리를 측정 혹은 근접도를 확인하여휴먼1의 이어버드는 프리뷰 모드가 된다.
프리뷰 모드 설정후 음원을 스피커모드로 공유한다.
스피커 모드일때 프리뷰 받는 사람과의 거리, 주변 소음을 정보를 참고하여 음량을 조절한다.
도 19의 (b)를 참조하면, 휴먼1의 내부재생은 멈추고 스피커 모드로 재생하고, 스피커 재생의 음량은 휴먼2와의 거리와 주변 환경 소음에 의해 영향을 받을 수 있다. 혹은 휴먼2의 청각 능력에 대한 정보가 있을 경우 참고한다.
도 19의 (c)를 참조하면, 휴먼1의 내부재생은 그대로 재생하며 스피커 모드도 재생하고, 내부재생의 음량과 스피커 재생의 음량은 휴먼2와의 거리와 주변 환경 소음에 의해 영향을 받을 수 있다. 혹은 휴먼2의 청각 능력에 대한 정보가 있을 경우 참고한다.
실시예 10
시릿예 10은 옆사람과 옆사람 또한 옆사람으로 이어지는 오디오 전송 릴레이 방법(1~n개의 기기로 데이터를 릴레이로 보내는 방법)에 관한 것이다.
도 20 및 도 21은 본 발명과 관련하여, NFMI 오디오 전송 릴레이 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하면, 싱크를 맞추기 위한 Timeslot이 발생하는 시간동안 릴레이를 위한 데이터를 처리하는 과정이다.
1. 호스트 기기(데이터를 보내는 기기)로 부터 Master1로 데이터를 보냄
2. Master1에서 Slave1으로 데이터를 보냄
3. Master1에서 Slave1으로 데이터를 보내고, 싱크를 맞추기 위한 Timeslot이 발생하는 시간동안 Master2에서 Master1로 접속요청 및 수락, 데이터가 전송 이벤트가 발생
여기서 릴레이 전송은 싱크를 맞추기 위한 Timeslot이 발생하는 동안 이루어진다.
도 21을 참조하면, 프리뷰가 설정된 상태에서 Human2 이어버드 중 접속을 요청하는 이어버드가 Master가 되어 프리뷰 접속을 요청한다.
Human2의 프리뷰가 시작하면 Human3의 프리뷰 접속 요청을 받을 수 있는 상태가 된다.
과정 1과 같이 Human3 이어버드(프리뷰 요청 쪽)가 Human2의 Master에게 프리뷰 접속을 요청하고 전송을 시작한다.
이렇게 순차적으로 Human(n)까지 프리뷰를 시작하게 되면 Human1에서 시작한 오디오 데이터가 Human(n)까지 릴레이 형식으로 전송되게 된다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (10)

  1. 좌우 이어버드 중 하나를 다른 이어버드로 바꿀 때,
    상기 각 이어버드의 Master와 Slave 역할을 결정하고 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 이어버드들 적어도 하나를 Mono 또는 Stereo 모드로 전환하거나 그에 관한 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 이어버드의 Master와 Slave 역할을 결정하는 것은 상기 이어버드의 배터리 상태에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 이어버드의 Master와 Slave 역할을 결정하는 것은 Host 기기와 Guest 기기의 왼/오른쪽 중 상대적으로 가까운 이어버드를 Master로 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    NFMI 스피커 위에 상기 이어버드를 탑재하는 경우 페어링이 되어 상기 스피커를 통해 사운드가 출력되는 수단을 더 포함하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 Master로 결정된 상기 이어버드는 복수의 Slave와 접속 가능한 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌우 이어버드의 거리가 멀어짐에 따라 NFMI(Class1), NFMI(Class2), Bluetooth 순으로 통신을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    NFMI 기능이 있는 호스트 디바이스와 상기 이어버드를 NFMI로 연결하고 Bluetooth 연결을 위한 데이터를 공유후에 블루투스 연결을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    옆사람이 듣고 있는 오디오 정보를 공유하기 위해 상기 이어버드가 상기 옆사람의 이어버드와 페어링하는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    복수의 인접한 옆사람이 듣고 있는 이어버드에 대해 옆사람의 이어버드에서 또 다른 옆사람의 이어버드로 이어지는 일련의 오디오 전송 릴레이(1~n개) 수단이 더 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 스테레오 헤드셋 구성요소의 속성 및 상태를 결정하는 시스템.
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