WO2018212434A1 - Assembly type physical signal converter - Google Patents

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WO2018212434A1
WO2018212434A1 PCT/KR2018/002418 KR2018002418W WO2018212434A1 WO 2018212434 A1 WO2018212434 A1 WO 2018212434A1 KR 2018002418 W KR2018002418 W KR 2018002418W WO 2018212434 A1 WO2018212434 A1 WO 2018212434A1
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WO
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signal
output
module
pwm
power
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/002418
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
최재빈
이석
우덕하
이택진
정원교
신정훈
Original Assignee
한국과학기술연구원
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.)
Filing date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M5/00—Conversion of the form of the representation of individual digits
    • H03M5/02—Conversion to or from representation by pulses

Definitions

  • the present invention relates to signal conversion, and more particularly, to an assembled physical signal conversion device that provides a signal conversion function.
  • the remote controller for controlling a television or the like may convert the pressure at which a user presses a button into an electrical signal such as an infrared ray, and output the light.
  • the refrigerator converts the internal temperature into visual information such as a number and outputs it to the display unit.
  • apparatuses for converting a predetermined type of input signal into a predetermined type of output signal have been used.
  • various technologies are integrated, there is a demand to implement a customized device by freely selecting / combining an input signal and an output signal. It is increasing.
  • One object of the present invention is to provide an assembled physical signal conversion apparatus capable of providing various types of signal conversion functions by assembling and / or combining with each other.
  • the assembled physical signal conversion apparatus includes an input sensing module and an output module.
  • the input sensing module converts the first physical signal to generate a pulse width modulation (PWM) signal of n bits where n is a natural number of two or more.
  • the output module is coupled to the input sensing module and generates a second physical signal of a different type from the first physical signal based on the PWM signal.
  • the input sensing module includes a sensing unit, a first processing unit, and an output unit.
  • the detector detects the first physical signal and generates an analog signal corresponding to the first physical signal.
  • the first processor digitally processes the analog signal to generate the PWM signal.
  • the output unit includes n signal output pins for outputting the PWM signal, and two power output pins for outputting a power signal.
  • the output module includes an input unit, a second processor and a driver.
  • the input unit has n signal input pins for receiving the PWM signal, and two power input pins for receiving the power signal, and is directly coupled to the output unit.
  • the second processor generates the control signal by processing the PWM signal.
  • the driver outputs the second physical signal based on the control signal.
  • the first processor may include an analog-to-digital converter, an integrator, and a PWM controller.
  • the analog-digital converter may convert the analog signal into a digital signal.
  • the integrator may integrate the digital signal to generate an integrated signal.
  • the PWM controller may generate the PWM signal based on the integrated signal.
  • the input sensing module may further include a first controller configured to adjust a sensing range of the first physical signal.
  • the input sensing module may further include a power control unit for generating the power signal.
  • the second processing unit may include a low pass filter unit and an output control unit.
  • the low pass filter may filter the PWM signal.
  • the output controller may convert the filtered PWM signal into the control signal.
  • the output module may further include a second controller configured to adjust an output range of the second physical signal.
  • the detection unit may include at least one of light sensor, sound sensor, ultrasonic sensor, infrared sensor, temperature sensor, pressure sensor, gas sensor, humidity sensor, acceleration sensor.
  • the driving unit may include at least one of a speaker, a light emitting device, a motor, a camera, and a vibration device.
  • the assembled physical signal conversion apparatus includes an input sensing module, a transmitting module, a receiving module and an output module.
  • the input sensing module converts the first physical signal to generate a pulse width modulation (PWM) signal of n bits where n is a natural number of two or more.
  • the transmitting module is coupled with the input sensing module and generates a communication signal based on the PWM signal.
  • the receiving module performs the remote communication with the transmitting module to receive the communication signal, and generates the PWM signal based on the communication signal.
  • the output module is coupled to the receiving module and generates a second physical signal of a different type from the first physical signal based on the PWM signal.
  • the input sensing module includes a sensing unit, a first processing unit, and an output unit.
  • the detector detects the first physical signal and generates an analog signal corresponding to the first physical signal.
  • the first processor digitally processes the analog signal to generate the PWM signal.
  • the output unit includes n signal output pins for outputting the PWM signal and two power output pins for outputting a first power signal, and is directly coupled to the transmission module.
  • the output module includes an input unit, a second processor and a driver.
  • the input unit includes n signal input pins for receiving the PWM signal and two power input pins for receiving a second power signal, which is directly coupled to the receiving module.
  • the second processor generates the control signal by processing the PWM signal.
  • the driver outputs the second physical signal based on the control signal.
  • the input sensing module may further include a first power controller configured to generate the first power signal.
  • the receiving module may include a second power control unit for generating the second power signal.
  • the transmitting module and the receiving module are Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Beacon, Infrared communication, near field communication (NFC), Radio Frequency Identification (RFID)
  • the remote communication may be performed based on at least one of
  • the assembled physical signal converting apparatus can effectively implement a custom physical signal converting apparatus suitable for a user's needs by freely selecting / combining an input sensing module and an output module according to a user's selection.
  • the input sensing module and the output module are directly coupled, the input sensing module and the transmitting module may be combined, and the receiving module and the output module may be combined to convert the physical signal sensed in a relatively far distance.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 3 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an input sensing module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an output module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 8 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • the assembled physical signal conversion apparatus 100 The input sensing module 200 and the output module 300 are included.
  • the input sensing module 200 converts the first physical signal S1 to generate a pulse width modulation (PWM) signal PS of n (n is a natural number of 2 or more) bits.
  • PWM pulse width modulation
  • the output module 300 is coupled to the input sensing module 200 and generates a second physical signal S2 different from the first physical signal S1 based on the PWM signal PS. Assembly and / or coupling of the input sensing module 200 and the output module 300 will be described later in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
  • each of the first and second physical signals S1 and S2 is an optical signal, a sound signal, an ultrasonic signal, an infrared signal, a temperature signal, a pressure signal, a vibration signal, a rotation signal, an acceleration signal, a gas signal, It may be a signal representing one of various physical quantities, such as a humidity signal.
  • the input sensing module 200 includes a sensing unit 210, a first processing unit 220, and an output unit 230.
  • the input sensing module 200 may further include a first controller 240 and a power controller 250.
  • the detector 210 detects the first physical signal S1 and generates an analog signal AS corresponding to the first physical signal S1.
  • the sensing unit 210 may include an arbitrary sensor for sensing the first physical signal S1.
  • the detector 210 may include at least one of a light sensor, a sound sensor, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a gas sensor, a humidity sensor, and an acceleration sensor. can do.
  • the first processor 220 digitally processes the analog signal AS to generate a PWM signal PS.
  • the first processor 220 may include an analog-digital converter 222, an integrator 224, and a PWM controller 226.
  • the analog-digital converter 222 may convert the analog signal AS into a digital signal DS.
  • the integrator 224 may generate an integrated signal INT by integrating the digital signal DS.
  • the PWM controller 226 may generate the PWM signal PS based on the integral signal INT.
  • the first processor 220 compares the analog signal AS with a threshold and provides the analog signal AS to the analog-digital converter 222 only when the analog signal AS is greater than or equal to the threshold.
  • the comparison unit may further include an amplifier to amplify the PWM signal PS.
  • the first controller 240 may generate a first control signal ADJ1 for adjusting a detection range of the first physical signal S1.
  • the first adjuster 240 may be provided outside the input sensing module 200 to provide an interface that a user can directly manipulate.
  • the power control unit 250 may generate a power signal PWR.
  • the power controller 250 may include a battery, or may include a DC-DC converter that converts an external power source into a power signal PWR.
  • the power signal PWR generated by the power control unit 250 may be provided to the components of the input sensing module 200 and used to drive the input sensing module 200.
  • the output unit 230 outputs the PWM signal PS and the power signal PWR. As described below with reference to FIG. 4, the output unit 230 includes n signal output pins for outputting the PWM signal PS and two power output pins for outputting the power signal PWR.
  • the output module 300 includes an input unit 310, a second processor 320, and a driver 330.
  • the output module 300 may further include a second adjuster 340.
  • the input unit 310 receives the PWM signal PS and the power signal PWR. As described below with reference to FIG. 5, the input unit 310 includes n signal input pins for receiving the PWM signal PS and two power input pins for receiving the power signal PWR. In addition, the input unit 310 directly couples (eg, contacts) the output unit 230. In FIG.
  • the input unit 310 and the output unit 230 are spaced apart from each other, but as the input sensing module 200 and the output module 300 are assembled and / or combined, the input unit 310 and the output unit ( 230 may be in physical / direct contact, and the signal output pins of the output unit 230 and the power output pins and the signal input pins of the input unit 310 and the power input pins may be physically, electrically, or directly connected to each other. Can be contacted.
  • the power signal PWR received from the input sensing module 200 may be provided to the components of the output module 300 and used to drive the output module 300.
  • the output module 300 does not include a separate power control unit, and is dependent on the input sensing module 200 and the input sensing module 200. It can work normally only when it is coupled.
  • the second processor 320 processes the PWM signal PS to generate a control signal CS or CS '.
  • the second processor 320 may include a low pass filter 322 and an output controller 324, and may further include a digital-analog converter 326.
  • the low pass filter 322 may filter the PWM signal PS.
  • the output controller 324 may convert the filtered PWM signal PS 'into a control signal CS.
  • the control signal CS generated by the output controller 324 may be a digital control signal.
  • the digital-analog converter 326 may convert the control signal CS in the digital form into the control signal CS 'in the analog form. In some embodiments, the digital-analog converter 326 may be omitted.
  • the driver 330 outputs the second physical signal S2 based on the control signal CS or CS '.
  • the driver 330 may include any actuator for generating the second physical signal S2.
  • the driving unit 330 may include at least one of a speaker, a light emitting device, a motor, a camera, and a vibration device.
  • the driver 330 may operate based on an analog control signal CS ′.
  • the driver 330 may operate based on the control signal CS in a digital form.
  • At least one of the intensity and the output time of the second physical signal S2 may be adjusted based on the duty ratio of the PWM signal PS or PS '. For example, as the duty ratio of the PWM signal PS or PS 'increases, the intensity of the second physical signal S2 may increase or the output time of the second physical signal S2 may increase.
  • the second control unit 340 may generate a second control signal ADJ2 for adjusting the output range of the second physical signal S2.
  • the second adjuster 340 may be provided outside the output module 300 to provide an interface that a user can directly manipulate.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • 3 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • a direction substantially perpendicular to the ground surface is defined as a first direction DR1 and two directions substantially parallel to the ground surface and intersecting with each other as a second direction DR2 and a third direction DR3, respectively. do.
  • the second direction DR2 and the third direction DR3 may substantially cross each other perpendicularly.
  • the definition of the above direction is the same in all the figures below.
  • the input sensing module 200 and the output module 300 included in the assembled physical signal converting apparatus 100 may be physically / directly coupled to each other and may be coupled one-to-one.
  • the coupling surface 201 of the input sensing module 200 and the coupling surface 301 of the output module 300 may be physically and directly contacted with each other to be coupled.
  • the input sensing module 200 and the output module 300 are implemented in a hemispherical shape, respectively, and the assembled physical signal conversion device 100 in which the input sensing module 200 and the output module 300 are combined is provided.
  • shapes of the input sensing module 200, the output module 300, and the assembled physical signal conversion apparatus 100 may be variously changed according to embodiments.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an input sensing module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • 5 is a cross-sectional view illustrating an output module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention. 4 illustrates a mating surface 201 of the input sensing module 200 illustrated in FIG. 2, and FIG. 5 illustrates a mating surface 301 of the output module 300 illustrated in FIG. 2.
  • the coupling surface 201 of the input sensing module 200 has n signal output pins 232a, 232b,..., 232n and 2 included in the output unit 230 (FIG. 1).
  • Power output pins 234a and 234b may be formed.
  • the signal output pins 232a to 232n output the PWM signal PS.
  • the number of signal output pins 232a to 232n may be substantially the same as the number of bits of the PWM signal PS, and one signal output pin may output one bit of the PWM signal PS.
  • the first signal output pin 232a may output the first bit of the PWM signal PS
  • the second signal output pin 232b may output the second bit of the PWM signal PS.
  • the n-th signal output pin 232n may output the n-th bit of the PWM signal PS.
  • the power output pins 234a and 234b output a power signal PWR.
  • the first power output pin 234a may be a power pin
  • the second power output pin 234b may be a ground pin.
  • the input sensing module 200 may further include at least one magnet 262 and 264.
  • the magnets 262 and 264 may be disposed on the coupling surface 201 of the input sensing module 200 and may assist the coupling of the input sensing module 200 and the output module 300.
  • the coupling surface 301 of the output module 300 includes n signal input pins 312a, 312b,..., 312n and two power sources included in the input unit 310 (FIG. 1).
  • Input pins 314a and 314b may be formed.
  • the signal input pins 312a to 312n receive the PWM signal PS.
  • the number of signal input pins 312a to 312n may be substantially the same as the number of bits of the PWM signal PS, and one signal input pin may receive one bit of the PWM signal PS.
  • a first signal input pin 312a can receive the first bit of a PWM signal PS
  • a second signal input pin 312b can receive the second bit of a PWM signal PS.
  • the n th signal input pin 312n may receive the n th bit of the PWM signal PS.
  • Power input pins 314a and 314b receive a power signal PWR.
  • the first power input pin 314a may be a power pin and the second power input pin 314b may be a ground pin.
  • the output module 300 may further include at least one magnet 362, 364.
  • the magnets 362 and 364 may be disposed on the coupling surface 301 of the output module 300 and may assist the coupling of the input sensing module 200 and the output module 300.
  • the signal output pins 232a-232n and the signal input pins 312a-312n can be in physical, electrical, or direct contact with each other to carry the PWM signal PS and the power signal PWR.
  • the power output pins 234a and 234b and the power input pins 314a and 314b may be in physical, electrical, or direct contact with each other.
  • the first signal output pin 232a may contact the first signal input pin 312a
  • the second signal output pin 232b may contact the second signal input pin 312b.
  • the n-th signal output pin 232n may contact the n-th signal input pin 312n.
  • the first power output pin 234a may contact the first power input pin 314a, and the second power output pin 234b may contact the second power input pin 314b.
  • the arrangement of the signal output pins 232a to 232n and the power output pins 234a and 234b, and the arrangement of the signal input pins 312a to 312n and the power input pins 314a and 314b. May be implemented symmetrically.
  • the first signal output pin 232a may be disposed at the leftmost side and the second power output pin 234b may be disposed at the rightmost side.
  • the first signal input pin 312a may be disposed at the rightmost side
  • the second power input pin 314b may be disposed at the leftmost side.
  • some of the pins 232a-232n, 312a-312n, 234a, 234b, 314a, 314b may be implemented with protrusions and others with recesses to implement such contact and engagement.
  • the pins 232a to 232n, 234a, and 234b of the input sensing module 200 may be implemented as protrusions
  • the pins 312a to 312n, 314a, and 314b of the output module 300 may be implemented as recesses.
  • the pins 232a, 232n, 234b, 312b, 314a may be implemented with protrusions and the pins 232b, 234a, 312a, 312n, 314b may be implemented with recesses.
  • magnet 262 and magnet 362 may have opposite polarities to each other and may be coupled to each other.
  • magnet 264 and magnet 364 may have opposite polarities and be coupled to each other.
  • the number, shape, arrangement, and the like of the pins 232a to 232n, 312a to 312n, 234a, 234b, 314a, and 314b and the magnets 262, 264, 362, and 364 may be variously changed according to embodiments.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • the assembled physical signal converting apparatus 1000 may include an input sensing module 200, a transmitting module 400, a receiving module 500, and an output module 300.
  • the input sensing module 200 converts the first physical signal S1 to generate an n-bit PWM signal PS.
  • the transmitting module 400 is coupled to the input sensing module 200 and generates a communication signal TS based on the PWM signal PS.
  • the reception module 500 performs a remote communication with the transmission module 400 to receive a communication signal TS and generate a PWM signal PS based on the communication signal TS.
  • the output module 300 is coupled to the receiving module 500 and generates a second physical signal S2 different from the first physical signal S1 based on the PWM signal PS. Assembly and / or coupling of the input sensing module 200 and the transmission module 400 and assembly and / or coupling of the receiving module 500 and the output module 300 will be described later in detail with reference to FIGS. 7 and 8. do.
  • the input sensing module 200 may include a sensing unit 210, a first processing unit 220, and an output unit 230, and may further include a first adjusting unit 240 and a first power control unit 250. . Directly coupled to the transmission module 400, not the output module 300, accordingly the PWM signal PS generated by the first processing unit 220 and the first power signal generated by the first power control unit 250 ( Except that the PWR1 is provided to the transmitting module 400, the input sensing module 200 of FIG. 6 may be substantially the same as the input sensing module 200 of FIG. 1.
  • the transmission module 400 may include a first receiver 410, a third processor 420, and a first transmitter 430, and may further include a first antenna 440.
  • the first receiver 410 may receive the PWM signal PS and the first power signal PWR1.
  • the first power signal PWR1 received from the input sensing module 200 may be provided to the components of the transmitting module 400 to be used to drive the transmitting module 400.
  • the transmission module 400 does not include a separate power control unit and may operate normally only when the output module 300 is coupled to the input sensing module 200 by being dependent on the input sensing module 200. .
  • the transmission module 400 Similar to the input 310 of the output module 300, the transmission module 400 has n signal input pins for receiving the PWM signal PS, and two power input pins for receiving the first power signal PWR1. It may be implemented to include.
  • the third processor 420 may generate the communication signal TS based on the PWM signal PS.
  • the first transmitter 430 may transmit a communication signal TS through the first antenna 440.
  • the transmitting module 400 and the receiving module 500 are Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Beacon, Infrared communication, near field communication (NFC), RFID
  • the remote communication may be performed based on at least one of (Radio Frequency Identification).
  • the communication signal TS may be transmitted based on at least one of the aforementioned schemes.
  • the reception module 500 may include a second receiver 520, a fourth processor 530, a second transmitter 540, and a second power controller 550, and further include a second antenna 510. Can be.
  • the second receiver 520 may receive the communication signal TS through the second antenna 510.
  • the fourth processor 530 may generate the PWM signal PS based on the communication signal TS.
  • the second transmitter 540 may output the PWM signal PS.
  • the second power control unit 550 may generate a second power signal PWR2.
  • the second power signal PWR2 generated by the second power control unit 550 may be provided to the components of the receiving module 500 and used to drive the receiving module 500.
  • the receiving module 500 includes n signal output pins for outputting the PWM signal PS, and two power sources for outputting the second power signal PWR2. It may include output pins.
  • the output module 300 may include an input unit 310, a second processor 320, and a driver 330, and may further include a second adjuster 340. 6 is directly coupled to the receiving module 500 instead of the input sensing module 200, and thus receiving the PWM signal PS and the second power signal PWR2 from the receiving module 500.
  • the output module 300 may be substantially the same as the output module 300 of FIG. 1.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
  • 8 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
  • the input sensing module 200 and the transmission module 400 included in the assembled physical signal conversion apparatus 1000 may be physically / directly coupled to each other and may be coupled one-to-one.
  • the reception module 500 and the output module 300 included in the assembled physical signal conversion apparatus 1000 may be physically or directly coupled to each other, and may be coupled one-to-one.
  • the first combining module, to which the input sensing module 200 and the transmitting module 400 are combined, and the second combining module to which the receiving module 500 and the output module 300 are combined, may be spaced apart from each other.
  • the remote communication may be performed by the 400 and the receiving module 500.
  • the input sensing module 200, the transmitting module 400, the receiving module 500, and the output module 300 are implemented in a hemispherical shape, respectively, and the input sensing module 200 and the transmitting module 400
  • the first coupling module coupled to the receiving module 500 and the second coupling module coupled to the output module 300 are shown as being implemented in a spherical shape, respectively, the input sensing module 200 and the transmission module 400.
  • the shape of the receiving module 500, the output module 300, and the first and second coupling modules may vary in various embodiments.
  • the coupling surface 401 of the transmission module 400 in contact with the coupling surface 201 of the input sensing module 200 and the coupling surface 301 of the output module 300 shown in FIG. May be substantially the same.
  • the engaging surface 501 of the receiving module 500 in contact with the engaging surface 301 of the output module 300 may be substantially the same as the engaging surface 201 of the input sensing module 200 shown in FIG. 4. .
  • the transmitting module 400 and the receiving module 500 may be omitted in the assembled physical signal converting apparatus 1000 described above with reference to FIGS. 6 to 8, and in this case, the assembled physical signal converting apparatus ( 1000 may be substantially the same as the assembled physical signal conversion apparatus 100 described above with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the transmitting module 400 and the receiving module 500 may be booked in the assembled physical signal converting apparatus 100 described above with reference to FIGS. 1 to 5, and in this case, the assembled physical signal converting The apparatus 100 may be substantially the same as the assembled physical signal conversion apparatus 1000 described above with reference to FIGS. 6 to 8.
  • the present invention can be applied to various sensor-actuator related devices such as early warning systems in homes or factories, notification devices for the disabled and / or assistive devices, customized sensors, and the like. Can be.

Abstract

An assembly type physical signal converter comprises an input sensing module and an output module. The input sensing module converts a first physical signal to generate an n-bit PWM signal. The output module is coupled to the input sensing module and generates a second physical signal of a different kind from the first physical signal on the basis of the PWM signal. The input sensing module comprises a sensing unit, a first processing unit, and an output unit. The sensing unit senses the first physical signal to generate an analog signal. The first processing unit digitally processes the analog signal to generate the PWM signal. The output unit has n signal output pins for outputting the PWM signal and two power supply output pins for outputting a power supply signal. The output module comprises an input unit, a second processing unit, and a driving unit. The input unit has n signal input pins for receiving the PWM signal and two power input pins for receiving the power supply signal, and is directly coupled to the output unit. The second processing unit processes the PWM signal to generate a control signal. The driving unit outputs the second physical signal on the basis of the control signal.

Description

조립형 물리 신호 변환 장치Prefabricated Physical Signal Converter
본 발명은 신호 변환에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신호 변환 기능을 제공하는 조립형 물리 신호 변환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to signal conversion, and more particularly, to an assembled physical signal conversion device that provides a signal conversion function.
입력된 물리 신호를 다른 종류의 물리 신호로 변환하여 출력하는 다양한 종류의 장치들이 사용되고 있다. 예를 들어, 텔레비전 등을 제어하기 위한 리모컨은 사용자가 버튼을 누르는 압력을 적외선 등의 전기적 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 냉장고는 내부의 온도를 숫자 등의 시각 정보로 변환하여 표시부에 출력할 수 있다. 종래에는 미리 정해진 형태의 입력 신호를 미리 정해진 형태의 출력 신호로 변환하는 장치들이 사용되었으나, 다양한 기술들이 융ㅇ복합됨에 따라 입력 신호 및 출력 신호를 자유롭게 선택/조합하여 맞춤형 장치를 구현하고자 하는 요구가 증가하고 있다.Various kinds of devices for converting an input physical signal into another physical signal and outputting the same are used. For example, the remote controller for controlling a television or the like may convert the pressure at which a user presses a button into an electrical signal such as an infrared ray, and output the light. The refrigerator converts the internal temperature into visual information such as a number and outputs it to the display unit. Can be. Conventionally, apparatuses for converting a predetermined type of input signal into a predetermined type of output signal have been used. However, as various technologies are integrated, there is a demand to implement a customized device by freely selecting / combining an input signal and an output signal. It is increasing.
본 발명의 일 목적은 상호 간 조립 및/또는 결합에 의해 다양한 형태의 신호 변환 기능을 제공할 수 있는 조립형 물리 신호 변환 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an assembled physical signal conversion apparatus capable of providing various types of signal conversion functions by assembling and / or combining with each other.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치는 입력 감지 모듈 및 출력 모듈을 포함한다. 상기 입력 감지 모듈은 제1 물리 신호를 변환하여 n(n은 2 이상의 자연수) 비트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호를 발생한다. 상기 출력 모듈은 상기 입력 감지 모듈과 결합하고, 상기 PWM 신호에 기초하여 상기 제1 물리 신호와 다른 종류의 제2 물리 신호를 발생한다. 상기 입력 감지 모듈은 감지부, 제1 처리부 및 출력부를 포함한다. 상기 감지부는 상기 제1 물리 신호를 감지하여 상기 제1 물리 신호에 상응하는 아날로그 신호를 발생한다. 상기 제1 처리부는 상기 아날로그 신호를 디지털 처리하여 상기 PWM 신호를 발생한다. 상기 출력부는 상기 PWM 신호를 출력하는 n개의 신호 출력 핀들, 및 전원 신호를 출력하는 2개의 전원 출력 핀들을 구비한다. 상기 출력 모듈은 입력부, 제2 처리부 및 구동부를 포함한다. 상기 입력부는 상기 PWM 신호를 수신하는 n개의 신호 입력 핀들, 및 상기 전원 신호를 수신하는 2개의 전원 입력 핀들을 구비하고, 상기 출력부와 직접적으로 결합한다. 상기 제2 처리부는 상기 PWM 신호를 처리하여 제어 신호를 발생한다. 상기 구동부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 제2 물리 신호를 출력한다.In order to achieve the above object, the assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention includes an input sensing module and an output module. The input sensing module converts the first physical signal to generate a pulse width modulation (PWM) signal of n bits where n is a natural number of two or more. The output module is coupled to the input sensing module and generates a second physical signal of a different type from the first physical signal based on the PWM signal. The input sensing module includes a sensing unit, a first processing unit, and an output unit. The detector detects the first physical signal and generates an analog signal corresponding to the first physical signal. The first processor digitally processes the analog signal to generate the PWM signal. The output unit includes n signal output pins for outputting the PWM signal, and two power output pins for outputting a power signal. The output module includes an input unit, a second processor and a driver. The input unit has n signal input pins for receiving the PWM signal, and two power input pins for receiving the power signal, and is directly coupled to the output unit. The second processor generates the control signal by processing the PWM signal. The driver outputs the second physical signal based on the control signal.
일 실시예에서, 상기 제1 처리부는 아날로그-디지털 변환부, 적분부 및 PWM 제어부를 포함할 수 있다. 상기 아날로그-디지털 변환부는 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 상기 적분부는 상기 디지털 신호를 적분하여 적분 신호를 발생할 수 있다. 상기 PWM 제어부는 상기 적분 신호에 기초하여 상기 PWM 신호를 발생할 수 있다.In one embodiment, the first processor may include an analog-to-digital converter, an integrator, and a PWM controller. The analog-digital converter may convert the analog signal into a digital signal. The integrator may integrate the digital signal to generate an integrated signal. The PWM controller may generate the PWM signal based on the integrated signal.
일 실시예에서, 상기 입력 감지 모듈은 상기 제1 물리 신호의 감지 범위를 조절하는 제1 조절부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the input sensing module may further include a first controller configured to adjust a sensing range of the first physical signal.
일 실시예에서, 상기 입력 감지 모듈은 상기 전원 신호를 발생하는 전원 제어부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the input sensing module may further include a power control unit for generating the power signal.
일 실시예에서, 상기 제2 처리부는 로우 패스 필터부 및 출력 제어부를 포함할 수 있다. 상기 로우 패스 필터부는 상기 PWM 신호를 필터링할 수 있다. 상기 출력 제어부는 상기 필터링된 PWM 신호를 상기 제어 신호로 변환할 수 있다.In one embodiment, the second processing unit may include a low pass filter unit and an output control unit. The low pass filter may filter the PWM signal. The output controller may convert the filtered PWM signal into the control signal.
일 실시예에서, 상기 출력 모듈은 상기 제2 물리 신호의 출력 범위를 조절하는 제2 조절부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the output module may further include a second controller configured to adjust an output range of the second physical signal.
일 실시예에서, 상기 감지부는 광 감지 센서, 소리 감지 센서, 초음파 감지 센서, 적외선 감지 센서, 온도 감지 센서, 압력 감지 센서, 가스 감지 센서, 습도 감지 센서, 가속도 감지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 스피커, 발광 소자, 모터, 카메라, 진동 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the detection unit may include at least one of light sensor, sound sensor, ultrasonic sensor, infrared sensor, temperature sensor, pressure sensor, gas sensor, humidity sensor, acceleration sensor. have. The driving unit may include at least one of a speaker, a light emitting device, a motor, a camera, and a vibration device.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치는 입력 감지 모듈, 송신 모듈, 수신 모듈 및 출력 모듈을 포함한다. 상기 입력 감지 모듈은 제1 물리 신호를 변환하여 n(n은 2 이상의 자연수) 비트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호를 발생한다. 상기 송신 모듈은 상기 입력 감지 모듈과 결합하고, 상기 PWM 신호에 기초하여 통신 신호를 발생한다. 상기 수신 모듈은 상기 송신 모듈과 원격 통신을 수행하여 상기 통신 신호를 수신하고, 상기 통신 신호에 기초하여 상기 PWM 신호를 발생한다. 상기 출력 모듈은 상기 수신 모듈과 결합하고, 상기 PWM 신호에 기초하여 상기 제1 물리 신호와 다른 종류의 제2 물리 신호를 발생한다. 상기 입력 감지 모듈은 감지부, 제1 처리부 및 출력부를 포함한다. 상기 감지부는 상기 제1 물리 신호를 감지하여 상기 제1 물리 신호에 상응하는 아날로그 신호를 발생한다. 상기 제1 처리부는 상기 아날로그 신호를 디지털 처리하여 상기 PWM 신호를 발생한다. 상기 출력부는 상기 PWM 신호를 출력하는 n개의 신호 출력 핀들, 및 제1 전원 신호를 출력하는 2개의 전원 출력 핀들을 구비하고, 상기 송신 모듈과 직접적으로 결합한다. 상기 출력 모듈은 입력부, 제2 처리부 및 구동부를 포함한다. 상기 입력부는 상기 PWM 신호를 수신하는 n개의 신호 입력 핀들, 및 제2 전원 신호를 수신하는 2개의 전원 입력 핀들을 구비하고, 상기 수신 모듈과 직접적으로 결합한다. 상기 제2 처리부는 상기 PWM 신호를 처리하여 제어 신호를 발생한다. 상기 구동부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 제2 물리 신호를 출력한다.In order to achieve the above object, the assembled physical signal conversion apparatus according to the embodiments of the present invention includes an input sensing module, a transmitting module, a receiving module and an output module. The input sensing module converts the first physical signal to generate a pulse width modulation (PWM) signal of n bits where n is a natural number of two or more. The transmitting module is coupled with the input sensing module and generates a communication signal based on the PWM signal. The receiving module performs the remote communication with the transmitting module to receive the communication signal, and generates the PWM signal based on the communication signal. The output module is coupled to the receiving module and generates a second physical signal of a different type from the first physical signal based on the PWM signal. The input sensing module includes a sensing unit, a first processing unit, and an output unit. The detector detects the first physical signal and generates an analog signal corresponding to the first physical signal. The first processor digitally processes the analog signal to generate the PWM signal. The output unit includes n signal output pins for outputting the PWM signal and two power output pins for outputting a first power signal, and is directly coupled to the transmission module. The output module includes an input unit, a second processor and a driver. The input unit includes n signal input pins for receiving the PWM signal and two power input pins for receiving a second power signal, which is directly coupled to the receiving module. The second processor generates the control signal by processing the PWM signal. The driver outputs the second physical signal based on the control signal.
일 실시예에서, 상기 입력 감지 모듈은 상기 제1 전원 신호를 발생하는 제1 전원 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 수신 모듈은 상기 제2 전원 신호를 발생하는 제2 전원 제어부를 포함할 수 있다.In an embodiment, the input sensing module may further include a first power controller configured to generate the first power signal. The receiving module may include a second power control unit for generating the second power signal.
일 실시예에서, 상기 송신 모듈과 상기 수신 모듈은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), 비콘(Beacon), 적외선 통신, NFC(near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 원격 통신을 수행할 수 있다.In one embodiment, the transmitting module and the receiving module are Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Beacon, Infrared communication, near field communication (NFC), Radio Frequency Identification (RFID) The remote communication may be performed based on at least one of
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치는 사용자의 선택에 따라 입력 감지 모듈 및 출력 모듈을 자유롭게 선택/조합하여 사용자의 요구에 적합한 맞춤형 물리 신호 변환 장치를 효과적으로 구현할 수 있다. 또한, 입력 감지 모듈과 출력 모듈을 직접 결합하는 경우 말고도 입력 감지 모듈과 송신 모듈을 결합하고 수신 모듈과 출력 모듈을 결합함으로써, 상대적으로 멀리 떨어진 곳에서 감지된 물리 신호를 변환할 수도 있다.The assembled physical signal converting apparatus according to the embodiments of the present invention as described above can effectively implement a custom physical signal converting apparatus suitable for a user's needs by freely selecting / combining an input sensing module and an output module according to a user's selection. . In addition, when the input sensing module and the output module are directly coupled, the input sensing module and the transmitting module may be combined, and the receiving module and the output module may be combined to convert the physical signal sensed in a relatively far distance.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 결합 사시도이다.3 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치에 포함되는 입력 감지 모듈을 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating an input sensing module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치에 포함되는 출력 모듈을 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating an output module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 결합 사시도이다.8 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 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.As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions of the same elements are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 조립형 물리 신호 변환 장치(100)는 입력 감지 모듈(200) 및 출력 모듈(300)을 포함한다.Referring to Figure 1, the assembled physical signal conversion apparatus 100 The input sensing module 200 and the output module 300 are included.
입력 감지 모듈(200)은 제1 물리 신호(S1)를 변환하여 n(n은 2 이상의 자연수) 비트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호(PS)를 발생한다. 출력 모듈(300)은 입력 감지 모듈(200)과 결합되고, PWM 신호(PS)에 기초하여 제1 물리 신호(S1)와 다른 종류의 제2 물리 신호(S2)를 발생한다. 입력 감지 모듈(200)과 출력 모듈(300)의 조립 및/또는 결합에 대해서는 도 2 내지 5를 참조하여 상세하게 후술하도록 한다.The input sensing module 200 converts the first physical signal S1 to generate a pulse width modulation (PWM) signal PS of n (n is a natural number of 2 or more) bits. The output module 300 is coupled to the input sensing module 200 and generates a second physical signal S2 different from the first physical signal S1 based on the PWM signal PS. Assembly and / or coupling of the input sensing module 200 and the output module 300 will be described later in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
일 실시예에서, 제1 및 제2 물리 신호들(S1, S2) 각각은 광 신호, 소리 신호, 초음파 신호, 적외선 신호, 온도 신호, 압력 신호, 진동 신호, 회전 신호, 가속도 신호, 가스 신호, 습도 신호 등과 같이 다양한 물리량 중 하나를 나타내는 신호일 수 있다.In one embodiment, each of the first and second physical signals S1 and S2 is an optical signal, a sound signal, an ultrasonic signal, an infrared signal, a temperature signal, a pressure signal, a vibration signal, a rotation signal, an acceleration signal, a gas signal, It may be a signal representing one of various physical quantities, such as a humidity signal.
입력 감지 모듈(200)은 감지부(210), 제1 처리부(220) 및 출력부(230)를 포함한다. 입력 감지 모듈(200)은 제1 조절부(240) 및 전원 제어부(250)를 더 포함할 수 있다.The input sensing module 200 includes a sensing unit 210, a first processing unit 220, and an output unit 230. The input sensing module 200 may further include a first controller 240 and a power controller 250.
감지부(210)는 제1 물리 신호(S1)를 감지하여 제1 물리 신호(S1)에 상응하는 아날로그 신호(AS)를 발생한다. 감지부(210)는 제1 물리 신호(S1)를 감지하기 위한 임의의 센서(sensor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지부(210)는 광 감지 센서, 소리 감지 센서, 초음파 감지 센서, 적외선 감지 센서, 온도 감지 센서, 압력 감지 센서, 가스 감지 센서, 습도 감지 센서, 가속도 감지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The detector 210 detects the first physical signal S1 and generates an analog signal AS corresponding to the first physical signal S1. The sensing unit 210 may include an arbitrary sensor for sensing the first physical signal S1. For example, the detector 210 may include at least one of a light sensor, a sound sensor, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a gas sensor, a humidity sensor, and an acceleration sensor. can do.
제1 처리부(220)는 아날로그 신호(AS)를 디지털 처리하여 PWM 신호(PS)를 발생한다. 제1 처리부(220)는 아날로그-디지털 변환부(222), 적분부(224) 및 PWM 제어부(226)를 포함할 수 있다. 아날로그-디지털 변환부(222)는 아날로그 신호(AS)를 디지털 신호(DS)로 변환할 수 있다. 적분부(224)는 디지털 신호(DS)를 적분하여 적분 신호(INT)를 발생할 수 있다. PWM 제어부(226)는 적분 신호(INT)에 기초하여 PWM 신호(PS)를 발생할 수 있다. 한편, 도시하지는 않았지만, 제1 처리부(220)는 아날로그 신호(AS)를 임계치와 비교하여 아날로그 신호(AS)가 상기 임계치 이상인 경우에만 아날로그 신호(AS)를 아날로그-디지털 변환부(222)에 제공하는 비교부, PWM 신호(PS)를 증폭하는 증폭부 등을 더 포함할 수 있다.The first processor 220 digitally processes the analog signal AS to generate a PWM signal PS. The first processor 220 may include an analog-digital converter 222, an integrator 224, and a PWM controller 226. The analog-digital converter 222 may convert the analog signal AS into a digital signal DS. The integrator 224 may generate an integrated signal INT by integrating the digital signal DS. The PWM controller 226 may generate the PWM signal PS based on the integral signal INT. Although not shown, the first processor 220 compares the analog signal AS with a threshold and provides the analog signal AS to the analog-digital converter 222 only when the analog signal AS is greater than or equal to the threshold. The comparison unit may further include an amplifier to amplify the PWM signal PS.
제1 조절부(240)는 제1 물리 신호(S1)의 감지 범위를 조절하기 위한 제1 조절 신호(ADJ1)를 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 조절부(240)는 입력 감지 모듈(200)의 외부에 마련되어 사용자가 직접 조작할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.The first controller 240 may generate a first control signal ADJ1 for adjusting a detection range of the first physical signal S1. For example, the first adjuster 240 may be provided outside the input sensing module 200 to provide an interface that a user can directly manipulate.
전원 제어부(250)는 전원 신호(PWR)를 발생할 수 있다. 예를 들어, 전원 제어부(250)는 배터리를 포함하여 구현될 수도 있고, 외부 전원을 전원 신호(PWR)로 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함하여 구현될 수도 있다. 전원 제어부(250)에서 발생된 전원 신호(PWR)는 입력 감지 모듈(200)의 구성요소들에 제공되어 입력 감지 모듈(200)을 구동하는데 이용될 수 있다.The power control unit 250 may generate a power signal PWR. For example, the power controller 250 may include a battery, or may include a DC-DC converter that converts an external power source into a power signal PWR. The power signal PWR generated by the power control unit 250 may be provided to the components of the input sensing module 200 and used to drive the input sensing module 200.
출력부(230)는 PWM 신호(PS) 및 전원 신호(PWR)를 출력한다. 도 4를 참조하여 후술하는 것처럼, 출력부(230)는 PWM 신호(PS)를 출력하는 n개의 신호 출력 핀들, 및 전원 신호(PWR)를 출력하는 2개의 전원 출력 핀들을 포함한다.The output unit 230 outputs the PWM signal PS and the power signal PWR. As described below with reference to FIG. 4, the output unit 230 includes n signal output pins for outputting the PWM signal PS and two power output pins for outputting the power signal PWR.
출력 모듈(300)은 입력부(310), 제2 처리부(320) 및 구동부(330)를 포함한다. 출력 모듈(300)은 제2 조절부(340)를 더 포함할 수 있다.The output module 300 includes an input unit 310, a second processor 320, and a driver 330. The output module 300 may further include a second adjuster 340.
입력부(310)는 PWM 신호(PS) 및 전원 신호(PWR)를 수신한다. 도 5를 참조하여 후술하는 것처럼, 입력부(310)는 PWM 신호(PS)를 수신하는 n개의 신호 입력 핀들, 및 전원 신호(PWR)를 수신하는 2개의 전원 입력 핀들을 포함한다. 또한, 입력부(310)는 출력부(230)와 직접적으로 결합(예를 들어, 접촉)한다. 도 1에서는 입력부(310)와 출력부(230)가 서로 이격되어 있는 것으로 도시하였으나, 입력 감지 모듈(200)과 출력 모듈(300)이 조립 및/또는 결합됨에 따라 입력부(310)와 출력부(230)는 물리적/직접적으로 접촉할 수 있으며, 출력부(230)의 상기 신호 출력 핀들 및 상기 전원 출력 핀들과 입력부(310)의 상기 신호 입력 핀들 및 상기 전원 입력 핀들은 물리적/전기적/직접적으로 서로 접촉할 수 있다.The input unit 310 receives the PWM signal PS and the power signal PWR. As described below with reference to FIG. 5, the input unit 310 includes n signal input pins for receiving the PWM signal PS and two power input pins for receiving the power signal PWR. In addition, the input unit 310 directly couples (eg, contacts) the output unit 230. In FIG. 1, the input unit 310 and the output unit 230 are spaced apart from each other, but as the input sensing module 200 and the output module 300 are assembled and / or combined, the input unit 310 and the output unit ( 230 may be in physical / direct contact, and the signal output pins of the output unit 230 and the power output pins and the signal input pins of the input unit 310 and the power input pins may be physically, electrically, or directly connected to each other. Can be contacted.
입력 감지 모듈(200)로부터 수신된 전원 신호(PWR)는 출력 모듈(300)의 구성요소들에 제공되어 출력 모듈(300)을 구동하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치(100)에서, 출력 모듈(300)은 별도의 전원 제어부를 포함하지 않으며, 입력 감지 모듈(200)에 종속되어 입력 감지 모듈(200)과 결합되어 있는 경우에만 정상적으로 동작할 수 있다.The power signal PWR received from the input sensing module 200 may be provided to the components of the output module 300 and used to drive the output module 300. In the assembled physical signal conversion apparatus 100 according to the embodiments of the present invention, the output module 300 does not include a separate power control unit, and is dependent on the input sensing module 200 and the input sensing module 200. It can work normally only when it is coupled.
제2 처리부(320)는 PWM 신호(PS)를 처리하여 제어 신호(CS 또는 CS')를 발생한다. 제2 처리부(320)는 로우 패스 필터부(322) 및 출력 제어부(324)를 포함할 수 있고, 디지털-아날로그 변환부(326)를 더 포함할 수 있다. 로우 패스 필터부(322)는 PWM 신호(PS)를 필터링할 수 있다. 출력 제어부(324)는 필터링된 PWM 신호(PS')를 제어 신호(CS)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 출력 제어부(324)에서 발생된 제어 신호(CS)는 디지털 형태의 제어 신호일 수 있다. 디지털-아날로그 변환부(326)는 디지털 형태의 제어 신호(CS)를 아날로그 형태의 제어 신호(CS')로 변환할 수 있다. 실시예에 따라서, 디지털-아날로그 변환부(326)는 생략될 수 있다.The second processor 320 processes the PWM signal PS to generate a control signal CS or CS '. The second processor 320 may include a low pass filter 322 and an output controller 324, and may further include a digital-analog converter 326. The low pass filter 322 may filter the PWM signal PS. The output controller 324 may convert the filtered PWM signal PS 'into a control signal CS. For example, the control signal CS generated by the output controller 324 may be a digital control signal. The digital-analog converter 326 may convert the control signal CS in the digital form into the control signal CS 'in the analog form. In some embodiments, the digital-analog converter 326 may be omitted.
구동부(330)는 제어 신호(CS 또는 CS')에 기초하여 제2 물리 신호(S2)를 출력한다. 구동부(330)는 제2 물리 신호(S2)를 발생하기 위한 임의의 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동부(330)는 스피커, 발광 소자, 모터, 카메라, 진동 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 처리부(320)가 디지털-아날로그 변환부(326)를 포함하는 경우에, 구동부(330)는 아날로그 형태의 제어 신호(CS')에 기초하여 동작할 수 있다. 디지털-아날로그 변환부(326)가 생략되는 경우에, 구동부(330)는 디지털 형태의 제어 신호(CS)에 기초하여 동작할 수 있다.The driver 330 outputs the second physical signal S2 based on the control signal CS or CS '. The driver 330 may include any actuator for generating the second physical signal S2. For example, the driving unit 330 may include at least one of a speaker, a light emitting device, a motor, a camera, and a vibration device. When the second processor 320 includes the digital-analog converter 326, the driver 330 may operate based on an analog control signal CS ′. When the digital-to-analog converter 326 is omitted, the driver 330 may operate based on the control signal CS in a digital form.
일 실시예에서, PWM 신호(PS 또는 PS')의 듀티비에 기초하여 제2 물리 신호(S2)의 세기 및 출력 시간 중 적어도 하나가 조절될 수 있다. 예를 들어, PWM 신호(PS 또는 PS')의 듀티비가 증가할수록 제2 물리 신호(S2)의 세기가 증가하거나 제2 물리 신호(S2)의 출력 시간이 증가할 수 있다.In one embodiment, at least one of the intensity and the output time of the second physical signal S2 may be adjusted based on the duty ratio of the PWM signal PS or PS '. For example, as the duty ratio of the PWM signal PS or PS 'increases, the intensity of the second physical signal S2 may increase or the output time of the second physical signal S2 may increase.
제2 조절부(340)는 제2 물리 신호(S2)의 출력 범위를 조절하기 위한 제2 조절 신호(ADJ2)를 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2 조절부(340)는 출력 모듈(300)의 외부에 마련되어 사용자가 직접 조작할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.The second control unit 340 may generate a second control signal ADJ2 for adjusting the output range of the second physical signal S2. For example, the second adjuster 340 may be provided outside the output module 300 to provide an interface that a user can directly manipulate.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 결합 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention. 3 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
도 2 및 3에서, 지표면에 실질적으로 수직한 방향을 제1 방향(DR1), 상기 지표면에 실질적으로 평행하면서 서로 교차하는 두 방향들을 각각 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)으로 정의한다. 예를 들면, 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 실질적으로 서로 수직하게 교차할 수 있다. 전술한 방향에 대한 정의는 이후 모든 도면들에서 동일하다.2 and 3, a direction substantially perpendicular to the ground surface is defined as a first direction DR1 and two directions substantially parallel to the ground surface and intersecting with each other as a second direction DR2 and a third direction DR3, respectively. do. For example, the second direction DR2 and the third direction DR3 may substantially cross each other perpendicularly. The definition of the above direction is the same in all the figures below.
도 2 및 3을 참조하면, 조립형 물리 신호 변환 장치(100)에 포함되는 입력 감지 모듈(200) 및 출력 모듈(300)은 물리적/직접적으로 서로 결합될 수 있고 일대일로 결합될 수 있다. 예를 들어, 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)과 출력 모듈(300)의 결합 면(301)이 물리적/직접적으로 서로 접촉하여 결합될 수 있다.2 and 3, the input sensing module 200 and the output module 300 included in the assembled physical signal converting apparatus 100 may be physically / directly coupled to each other and may be coupled one-to-one. For example, the coupling surface 201 of the input sensing module 200 and the coupling surface 301 of the output module 300 may be physically and directly contacted with each other to be coupled.
도 2 및 3에서는 입력 감지 모듈(200) 및 출력 모듈(300)이 각각 반구체 형상으로 구현되고 입력 감지 모듈(200)과 출력 모듈(300)이 결합된 조립형 물리 신호 변환 장치(100)가 구체 형상으로 구현되는 것으로 도시하였으나, 입력 감지 모듈(200), 출력 모듈(300) 및 조립형 물리 신호 변환 장치(100)의 형상은 실시예에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.2 and 3, the input sensing module 200 and the output module 300 are implemented in a hemispherical shape, respectively, and the assembled physical signal conversion device 100 in which the input sensing module 200 and the output module 300 are combined is provided. Although illustrated as being implemented in a spherical shape, shapes of the input sensing module 200, the output module 300, and the assembled physical signal conversion apparatus 100 may be variously changed according to embodiments.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치에 포함되는 입력 감지 모듈을 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치에 포함되는 출력 모듈을 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)을 나타내고, 도 5는 도 2에 도시된 출력 모듈(300)의 결합 면(301)을 나타낸다.4 is a cross-sectional view illustrating an input sensing module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention. 5 is a cross-sectional view illustrating an output module included in an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention. 4 illustrates a mating surface 201 of the input sensing module 200 illustrated in FIG. 2, and FIG. 5 illustrates a mating surface 301 of the output module 300 illustrated in FIG. 2.
도 2 및 4를 참조하면, 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)에는 출력부(도 1의 230)에 포함되는 n개의 신호 출력 핀들(232a, 232b, ..., 232n) 및 2개의 전원 출력 핀들(234a, 234b)이 형성될 수 있다.2 and 4, the coupling surface 201 of the input sensing module 200 has n signal output pins 232a, 232b,..., 232n and 2 included in the output unit 230 (FIG. 1). Power output pins 234a and 234b may be formed.
신호 출력 핀들(232a~232n)은 PWM 신호(PS)를 출력한다. 신호 출력 핀들(232a~232n)의 개수는 PWM 신호(PS)의 비트 수와 실질적으로 동일할 수 있으며, 하나의 신호 출력 핀이 PWM 신호(PS)의 하나의 비트를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 출력 핀(232a)은 PWM 신호(PS)의 제1 비트를 출력할 수 있고, 제2 신호 출력 핀(232b)은 PWM 신호(PS)의 제2 비트를 출력할 수 있으며, 제n 신호 출력 핀(232n)은 PWM 신호(PS)의 제n 비트를 출력할 수 있다.The signal output pins 232a to 232n output the PWM signal PS. The number of signal output pins 232a to 232n may be substantially the same as the number of bits of the PWM signal PS, and one signal output pin may output one bit of the PWM signal PS. For example, the first signal output pin 232a may output the first bit of the PWM signal PS, and the second signal output pin 232b may output the second bit of the PWM signal PS. The n-th signal output pin 232n may output the n-th bit of the PWM signal PS.
전원 출력 핀들(234a, 234b)은 전원 신호(PWR)를 출력한다. 예를 들어, 제1 전원 출력 핀(234a)은 파워(power) 핀일 수 있고, 제2 전원 출력 핀(234b)은 접지(ground) 핀일 수 있다.The power output pins 234a and 234b output a power signal PWR. For example, the first power output pin 234a may be a power pin, and the second power output pin 234b may be a ground pin.
입력 감지 모듈(200)은 적어도 하나의 자석(262, 264)을 더 포함할 수 있다. 자석(262, 264)은 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)에 배치될 수 있으며, 입력 감지 모듈(200)과 출력 모듈(300)의 결합을 보조할 수 있다.The input sensing module 200 may further include at least one magnet 262 and 264. The magnets 262 and 264 may be disposed on the coupling surface 201 of the input sensing module 200 and may assist the coupling of the input sensing module 200 and the output module 300.
도 2 및 5를 참조하면, 출력 모듈(300)의 결합 면(301)에는 입력부(도 1의 310)에 포함되는 n개의 신호 입력 핀들(312a, 312b, ..., 312n) 및 2개의 전원 입력 핀들(314a, 314b)이 형성될 수 있다.2 and 5, the coupling surface 301 of the output module 300 includes n signal input pins 312a, 312b,..., 312n and two power sources included in the input unit 310 (FIG. 1). Input pins 314a and 314b may be formed.
신호 입력 핀들(312a~312n)은 PWM 신호(PS)를 수신한다. 신호 입력 핀들(312a~312n)의 개수는 PWM 신호(PS)의 비트 수와 실질적으로 동일할 수 있으며, 하나의 신호 입력 핀이 PWM 신호(PS)의 하나의 비트를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 입력 핀(312a)은 PWM 신호(PS)의 상기 제1 비트를 수신할 수 있고, 제2 신호 입력 핀(312b)은 PWM 신호(PS)의 상기 제2 비트를 수신할 수 있으며, 제n 신호 입력 핀(312n)은 PWM 신호(PS)의 상기 제n 비트를 수신할 수 있다.The signal input pins 312a to 312n receive the PWM signal PS. The number of signal input pins 312a to 312n may be substantially the same as the number of bits of the PWM signal PS, and one signal input pin may receive one bit of the PWM signal PS. For example, a first signal input pin 312a can receive the first bit of a PWM signal PS, and a second signal input pin 312b can receive the second bit of a PWM signal PS. The n th signal input pin 312n may receive the n th bit of the PWM signal PS.
전원 입력 핀들(314a, 314b)은 전원 신호(PWR)를 수신한다. 예를 들어, 제1 전원 입력 핀(314a)은 파워 핀일 수 있고, 제2 전원 입력 핀(314b)은 접지 핀일 수 있다.Power input pins 314a and 314b receive a power signal PWR. For example, the first power input pin 314a may be a power pin and the second power input pin 314b may be a ground pin.
출력 모듈(300)은 적어도 하나의 자석(362, 364)을 더 포함할 수 있다. 자석(362, 364)은 출력 모듈(300)의 결합 면(301)에 배치될 수 있으며, 입력 감지 모듈(200)과 출력 모듈(300)의 결합을 보조할 수 있다.The output module 300 may further include at least one magnet 362, 364. The magnets 362 and 364 may be disposed on the coupling surface 301 of the output module 300 and may assist the coupling of the input sensing module 200 and the output module 300.
일 실시예에서, PWM 신호(PS) 및 전원 신호(PWR)를 전달할 수 있도록, 신호 출력 핀들(232a~232n)과 신호 입력 핀들(312a~312n)은 물리적/전기적/직접적으로 서로 접촉할 수 있고, 전원 출력 핀들(234a, 234b)과 전원 입력 핀들(314a, 314b)은 물리적/전기적/직접적으로 서로 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 출력 핀(232a)은 제1 신호 입력 핀(312a)과 접촉할 수 있고, 제2 신호 출력 핀(232b)은 제2 신호 입력 핀(312b)과 접촉할 수 있으며, 제n 신호 출력 핀(232n)은 제n 신호 입력 핀(312n)과 접촉할 수 있다. 제1 전원 출력 핀(234a)은 제1 전원 입력 핀(314a)과 접촉할 수 있고, 제2 전원 출력 핀(234b)은 제2 전원 입력 핀(314b)과 접촉할 수 있다. 상기와 같은 접촉 및 결합을 구현하기 위해, 신호 출력 핀들(232a~232n) 및 전원 출력 핀들(234a, 234b)의 배치와 신호 입력 핀들(312a~312n) 및 전원 입력 핀들(314a, 314b)의 배치는 좌우 대칭으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)에서는 제1 신호 출력 핀(232a)이 가장 좌측에 배치되고 제2 전원 출력 핀(234b)이 가장 우측에 배치될 수 있으며, 출력 모듈(300)의 결합 면(301)에서는 제1 신호 입력 핀(312a)이 가장 우측에 배치되고 제2 전원 입력 핀(314b)이 가장 좌측에 배치될 수 있다.In one embodiment, the signal output pins 232a-232n and the signal input pins 312a-312n can be in physical, electrical, or direct contact with each other to carry the PWM signal PS and the power signal PWR. The power output pins 234a and 234b and the power input pins 314a and 314b may be in physical, electrical, or direct contact with each other. For example, the first signal output pin 232a may contact the first signal input pin 312a, and the second signal output pin 232b may contact the second signal input pin 312b. The n-th signal output pin 232n may contact the n-th signal input pin 312n. The first power output pin 234a may contact the first power input pin 314a, and the second power output pin 234b may contact the second power input pin 314b. In order to implement such contact and coupling, the arrangement of the signal output pins 232a to 232n and the power output pins 234a and 234b, and the arrangement of the signal input pins 312a to 312n and the power input pins 314a and 314b. May be implemented symmetrically. For example, in the coupling surface 201 of the input sensing module 200, the first signal output pin 232a may be disposed at the leftmost side and the second power output pin 234b may be disposed at the rightmost side. In the coupling surface 301 of the 300, the first signal input pin 312a may be disposed at the rightmost side, and the second power input pin 314b may be disposed at the leftmost side.
일 실시예에서, 상기와 같은 접촉 및 결합을 구현하기 위해, 핀들(232a~232n, 312a~312n, 234a, 234b, 314a, 314b)의 일부는 돌출부로 구현되고 다른 일부는 오목부로 구현될 수 있다. 예를 들어, 입력 감지 모듈(200)의 핀들(232a~232n, 234a, 234b)은 돌출부로 구현되고 출력 모듈(300)의 핀들(312a~312n, 314a, 314b)은 오목부로 구현될 수 있다. 다른 예에서, 핀들(232a, 232n, 234b, 312b, 314a)은 돌출부로 구현되고 핀들(232b, 234a, 312a, 312n, 314b)은 오목부로 구현될 수 있다.In one embodiment, some of the pins 232a-232n, 312a-312n, 234a, 234b, 314a, 314b may be implemented with protrusions and others with recesses to implement such contact and engagement. . For example, the pins 232a to 232n, 234a, and 234b of the input sensing module 200 may be implemented as protrusions, and the pins 312a to 312n, 314a, and 314b of the output module 300 may be implemented as recesses. In another example, the pins 232a, 232n, 234b, 312b, 314a may be implemented with protrusions and the pins 232b, 234a, 312a, 312n, 314b may be implemented with recesses.
일 실시예에서, 자석(262)과 자석(362)은 서로 반대 극성을 가질 수 있고, 서로 결합될 수 있다. 이와 유사하게, 자석(264)과 자석(364)은 서로 반대 극성을 가질 수 있고, 서로 결합될 수 있다.In one embodiment, magnet 262 and magnet 362 may have opposite polarities to each other and may be coupled to each other. Similarly, magnet 264 and magnet 364 may have opposite polarities and be coupled to each other.
핀들(232a~232n, 312a~312n, 234a, 234b, 314a, 314b)과 자석들(262, 264, 362, 364)의 개수, 형상, 배치 등은 실시예에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.The number, shape, arrangement, and the like of the pins 232a to 232n, 312a to 312n, 234a, 234b, 314a, and 314b and the magnets 262, 264, 362, and 364 may be variously changed according to embodiments.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention.
도 6을 참조하면, 조립형 물리 신호 변환 장치(1000)는 입력 감지 모듈(200), 송신 모듈(400), 수신 모듈(500) 및 출력 모듈(300)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the assembled physical signal converting apparatus 1000 may include an input sensing module 200, a transmitting module 400, a receiving module 500, and an output module 300.
입력 감지 모듈(200)은 제1 물리 신호(S1)를 변환하여 n비트의 PWM 신호(PS)를 발생한다. 송신 모듈(400)은 입력 감지 모듈(200)과 결합하고, PWM 신호(PS)에 기초하여 통신 신호(TS)를 발생한다. 수신 모듈(500)은 송신 모듈(400)과 원격 통신을 수행하여 통신 신호(TS)를 수신하고, 통신 신호(TS)에 기초하여 PWM 신호(PS)를 발생한다. 출력 모듈(300)은 수신 모듈(500)과 결합하고, PWM 신호(PS)에 기초하여 제1 물리 신호(S1)와 다른 종류의 제2 물리 신호(S2)를 발생한다. 입력 감지 모듈(200)과 송신 모듈(400)의 조립 및/또는 결합, 그리고 수신 모듈(500)과 출력 모듈(300)의 조립 및/또는 결합에 대해서는 도 7 및 8을 참조하여 상세하게 후술하도록 한다.The input sensing module 200 converts the first physical signal S1 to generate an n-bit PWM signal PS. The transmitting module 400 is coupled to the input sensing module 200 and generates a communication signal TS based on the PWM signal PS. The reception module 500 performs a remote communication with the transmission module 400 to receive a communication signal TS and generate a PWM signal PS based on the communication signal TS. The output module 300 is coupled to the receiving module 500 and generates a second physical signal S2 different from the first physical signal S1 based on the PWM signal PS. Assembly and / or coupling of the input sensing module 200 and the transmission module 400 and assembly and / or coupling of the receiving module 500 and the output module 300 will be described later in detail with reference to FIGS. 7 and 8. do.
입력 감지 모듈(200)은 감지부(210), 제1 처리부(220) 및 출력부(230)를 포함하고, 제1 조절부(240) 및 제1 전원 제어부(250)를 더 포함할 수 있다. 출력 모듈(300)이 아닌 송신 모듈(400)과 직접적으로 결합하고, 이에 따라 제1 처리부(220)에서 발생된 PWM 신호(PS) 및 제1 전원 제어부(250)에서 발생된 제1 전원 신호(PWR1)가 송신 모듈(400)에 제공되는 것을 제외하면, 도 6의 입력 감지 모듈(200)은 도 1의 입력 감지 모듈(200)과 실질적으로 동일할 수 있다.The input sensing module 200 may include a sensing unit 210, a first processing unit 220, and an output unit 230, and may further include a first adjusting unit 240 and a first power control unit 250. . Directly coupled to the transmission module 400, not the output module 300, accordingly the PWM signal PS generated by the first processing unit 220 and the first power signal generated by the first power control unit 250 ( Except that the PWR1 is provided to the transmitting module 400, the input sensing module 200 of FIG. 6 may be substantially the same as the input sensing module 200 of FIG. 1.
송신 모듈(400)은 제1 수신부(410), 제3 처리부(420) 및 제1 송신부(430)를 포함할 수 있고, 제1 안테나(440)를 더 포함할 수 있다.The transmission module 400 may include a first receiver 410, a third processor 420, and a first transmitter 430, and may further include a first antenna 440.
제1 수신부(410)는 PWM 신호(PS) 및 제1 전원 신호(PWR1)를 수신할 수 있다. 입력 감지 모듈(200)로부터 수신된 제1 전원 신호(PWR1)는 송신 모듈(400)의 구성요소들에 제공되어 송신 모듈(400)을 구동하는데 이용될 수 있다. 출력 모듈(300)과 유사하게, 송신 모듈(400)은 별도의 전원 제어부를 포함하지 않으며, 입력 감지 모듈(200)에 종속되어 입력 감지 모듈(200)과 결합되어 있는 경우에만 정상적으로 동작할 수 있다.The first receiver 410 may receive the PWM signal PS and the first power signal PWR1. The first power signal PWR1 received from the input sensing module 200 may be provided to the components of the transmitting module 400 to be used to drive the transmitting module 400. Similar to the output module 300, the transmission module 400 does not include a separate power control unit and may operate normally only when the output module 300 is coupled to the input sensing module 200 by being dependent on the input sensing module 200. .
출력 모듈(300)의 입력부(310)와 유사하게, 송신 모듈(400)은 PWM 신호(PS)를 수신하는 n개의 신호 입력 핀들, 및 제1 전원 신호(PWR1)를 수신하는 2개의 전원 입력 핀들을 포함하여 구현될 수 있다.Similar to the input 310 of the output module 300, the transmission module 400 has n signal input pins for receiving the PWM signal PS, and two power input pins for receiving the first power signal PWR1. It may be implemented to include.
제3 처리부(420)는 PWM 신호(PS)에 기초하여 통신 신호(TS)를 발생할 수 있다. 제1 송신부(430)는 제1 안테나(440)를 통해 통신 신호(TS)를 전송할 수 있다.The third processor 420 may generate the communication signal TS based on the PWM signal PS. The first transmitter 430 may transmit a communication signal TS through the first antenna 440.
일 실시예에서, 송신 모듈(400)과 수신 모듈(500)은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), 비콘(Beacon), 적외선 통신, NFC(near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 원격 통신을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 통신 신호(TS)는 상술한 방식들 중 적어도 하나에 기초하여 전송될 수 있다.In one embodiment, the transmitting module 400 and the receiving module 500 are Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Beacon, Infrared communication, near field communication (NFC), RFID The remote communication may be performed based on at least one of (Radio Frequency Identification). In other words, the communication signal TS may be transmitted based on at least one of the aforementioned schemes.
수신 모듈(500)은 제2 수신부(520), 제4 처리부(530), 제2 송신부(540) 및 제2 전원 제어부(550)를 포함할 수 있고, 제2 안테나(510)를 더 포함할 수 있다.The reception module 500 may include a second receiver 520, a fourth processor 530, a second transmitter 540, and a second power controller 550, and further include a second antenna 510. Can be.
제2 수신부(520)는 제2 안테나(510)를 통해 통신 신호(TS)를 수신할 수 있다. 제4 처리부(530)는 통신 신호(TS)에 기초하여 PWM 신호(PS)를 발생할 수 있다. 제2 송신부(540)는 PWM 신호(PS)를 출력할 수 있다. 제2 전원 제어부(550)는 제2 전원 신호(PWR2)를 발생할 수 있다. 제2 전원 제어부(550)에서 발생된 제2 전원 신호(PWR2)는 수신 모듈(500)의 구성요소들에 제공되어 수신 모듈(500)을 구동하는데 이용될 수 있다.The second receiver 520 may receive the communication signal TS through the second antenna 510. The fourth processor 530 may generate the PWM signal PS based on the communication signal TS. The second transmitter 540 may output the PWM signal PS. The second power control unit 550 may generate a second power signal PWR2. The second power signal PWR2 generated by the second power control unit 550 may be provided to the components of the receiving module 500 and used to drive the receiving module 500.
입력 감지 모듈(200)의 출력부(230)와 유사하게, 수신 모듈(500)은 PWM 신호(PS)를 출력하는 n개의 신호 출력 핀들, 및 제2 전원 신호(PWR2)를 출력하는 2개의 전원 출력 핀들을 포함할 수 있다.Similar to the output 230 of the input sensing module 200, the receiving module 500 includes n signal output pins for outputting the PWM signal PS, and two power sources for outputting the second power signal PWR2. It may include output pins.
출력 모듈(300)은 입력부(310), 제2 처리부(320) 및 구동부(330)를 포함하고, 제2 조절부(340)를 더 포함할 수 있다. 입력 감지 모듈(200)이 아닌 수신 모듈(500)과 직접적으로 결합하고, 이에 따라 수신 모듈(500)로부터 PWM 신호(PS) 및 제2 전원 신호(PWR2)를 수신하는 것을 제외하면, 도 6의 출력 모듈(300)은 도 1의 출력 모듈(300)과 실질적으로 동일할 수 있다.The output module 300 may include an input unit 310, a second processor 320, and a driver 330, and may further include a second adjuster 340. 6 is directly coupled to the receiving module 500 instead of the input sensing module 200, and thus receiving the PWM signal PS and the second power signal PWR2 from the receiving module 500. The output module 300 may be substantially the same as the output module 300 of FIG. 1.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 조립형 물리 신호 변환 장치를 나타내는 결합 사시도이다.7 is an exploded perspective view illustrating an assembled physical signal converting apparatus according to embodiments of the present invention. 8 is a combined perspective view illustrating an assembled physical signal conversion apparatus according to embodiments of the present invention.
도 7 및 8을 참조하면, 조립형 물리 신호 변환 장치(1000)에 포함되는 입력 감지 모듈(200) 및 송신 모듈(400)은 물리적/직접적으로 서로 결합될 수 있고 일대일로 결합될 수 있다. 또한, 조립형 물리 신호 변환 장치(1000)에 포함되는 수신 모듈(500) 및 출력 모듈(300)은 물리적/직접적으로 서로 결합될 수 있고 일대일로 결합될 수 있다. 입력 감지 모듈(200) 및 송신 모듈(400)이 결합된 제1 결합 모듈과, 수신 모듈(500) 및 출력 모듈(300)이 결합된 제2 결합 모듈은 서로 이격되어 있을 수 있고, 송신 모듈(400)과 수신 모듈(500)에 의해 상기 원격 통신을 수행할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the input sensing module 200 and the transmission module 400 included in the assembled physical signal conversion apparatus 1000 may be physically / directly coupled to each other and may be coupled one-to-one. In addition, the reception module 500 and the output module 300 included in the assembled physical signal conversion apparatus 1000 may be physically or directly coupled to each other, and may be coupled one-to-one. The first combining module, to which the input sensing module 200 and the transmitting module 400 are combined, and the second combining module to which the receiving module 500 and the output module 300 are combined, may be spaced apart from each other. The remote communication may be performed by the 400 and the receiving module 500.
도 7 및 8에서는 입력 감지 모듈(200), 송신 모듈(400), 수신 모듈(500) 및 출력 모듈(300)이 각각 반구체 형상으로 구현되고 입력 감지 모듈(200) 및 송신 모듈(400)이 결합된 상기 제1 결합 모듈과 수신 모듈(500) 및 출력 모듈(300)이 결합된 상기 제2 결합 모듈이 각각 구체 형상으로 구현되는 것으로 도시하였으나, 입력 감지 모듈(200), 송신 모듈(400), 수신 모듈(500), 출력 모듈(300) 및 상기 제1 및 제2 결합 모듈들의 형상은 실시예에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.In FIGS. 7 and 8, the input sensing module 200, the transmitting module 400, the receiving module 500, and the output module 300 are implemented in a hemispherical shape, respectively, and the input sensing module 200 and the transmitting module 400 Although the first coupling module coupled to the receiving module 500 and the second coupling module coupled to the output module 300 are shown as being implemented in a spherical shape, respectively, the input sensing module 200 and the transmission module 400. The shape of the receiving module 500, the output module 300, and the first and second coupling modules may vary in various embodiments.
한편, 도시하지는 않았지만, 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)과 접촉하는 송신 모듈(400)의 결합 면(401)은 도 5에 도시된 출력 모듈(300)의 결합 면(301)과 실질적으로 동일할 수 있다. 출력 모듈(300)의 결합 면(301)과 접촉하는 수신 모듈(500)의 결합 면(501)은 도 4에 도시된 입력 감지 모듈(200)의 결합 면(201)과 실질적으로 동일할 수 있다.On the other hand, although not shown, the coupling surface 401 of the transmission module 400 in contact with the coupling surface 201 of the input sensing module 200 and the coupling surface 301 of the output module 300 shown in FIG. May be substantially the same. The engaging surface 501 of the receiving module 500 in contact with the engaging surface 301 of the output module 300 may be substantially the same as the engaging surface 201 of the input sensing module 200 shown in FIG. 4. .
실시예에 따라서, 도 6 내지 8을 참조하여 상술한 조립형 물리 신호 변환 장치(1000)에서 송신 모듈(400) 및 수신 모듈(500)이 생략될 수 있으며, 이 경우 조립형 물리 신호 변환 장치(1000)는 도 1 내지 5를 참조하여 상술한 조립형 물리 신호 변환 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 도 1 내지 5를 참조하여 상술한 조립형 물리 신호 변환 장치(100)에서 송신 모듈(400) 및 수신 모듈(500)이 부기될 수 있으며, 이 경우 조립형 물리 신호 변환 장치(100)는 도 6 내지 8을 참조하여 상술한 조립형 물리 신호 변환 장치(1000)와 실질적으로 동일할 수 있다.According to an embodiment, the transmitting module 400 and the receiving module 500 may be omitted in the assembled physical signal converting apparatus 1000 described above with reference to FIGS. 6 to 8, and in this case, the assembled physical signal converting apparatus ( 1000 may be substantially the same as the assembled physical signal conversion apparatus 100 described above with reference to FIGS. 1 to 5. In addition, according to an embodiment, the transmitting module 400 and the receiving module 500 may be booked in the assembled physical signal converting apparatus 100 described above with reference to FIGS. 1 to 5, and in this case, the assembled physical signal converting The apparatus 100 may be substantially the same as the assembled physical signal conversion apparatus 1000 described above with reference to FIGS. 6 to 8.
본 발명은 가내 또는 공장의 조기 경보 시스템, 장애인용 알림 장치 및/또는 생활 보조 기기, 맞춤형 센서 등과 같은 다양한 센서-액츄에이터 관련 기기에 적용될 수 있으며, 예술 등의 창작 활동이나 교육 자료 등으로 폭넓게 활용될 수 있다.The present invention can be applied to various sensor-actuator related devices such as early warning systems in homes or factories, notification devices for the disabled and / or assistive devices, customized sensors, and the like. Can be.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다. While the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I will understand.

Claims (10)

  1. 제1 물리 신호를 변환하여 n(n은 2 이상의 자연수) 비트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호를 발생하는 입력 감지 모듈; 및An input sensing module converting the first physical signal to generate a pulse width modulation (PWM) signal of n (n is a natural number of 2 or more) bits; And
    상기 입력 감지 모듈과 결합하고, 상기 PWM 신호에 기초하여 상기 제1 물리 신호와 다른 종류의 제2 물리 신호를 발생하는 출력 모듈을 포함하고,An output module coupled to the input sensing module and generating a second physical signal of a different type from the first physical signal based on the PWM signal,
    상기 입력 감지 모듈은,The input sensing module,
    상기 제1 물리 신호를 감지하여 상기 제1 물리 신호에 상응하는 아날로그 신호를 발생하는 감지부;A detector configured to detect the first physical signal and generate an analog signal corresponding to the first physical signal;
    상기 아날로그 신호를 디지털 처리하여 상기 PWM 신호를 발생하는 제1 처리부; 및A first processor configured to digitally process the analog signal to generate the PWM signal; And
    상기 PWM 신호를 출력하는 n개의 신호 출력 핀들, 및 전원 신호를 출력하는 2개의 전원 출력 핀들을 구비하는 출력부를 포함하며,An output unit having n signal output pins for outputting the PWM signal, and two power output pins for outputting a power signal;
    상기 출력 모듈은,The output module,
    상기 PWM 신호를 수신하는 n개의 신호 입력 핀들, 및 상기 전원 신호를 수신하는 2개의 전원 입력 핀들을 구비하고, 상기 출력부와 직접적으로 결합하는 입력부;An input unit having n signal input pins for receiving the PWM signal and two power input pins for receiving the power signal, and directly coupled to the output unit;
    상기 PWM 신호를 처리하여 제어 신호를 발생하는 제2 처리부; 및A second processor configured to process the PWM signal to generate a control signal; And
    상기 제어 신호에 기초하여 상기 제2 물리 신호를 출력하는 구동부를 포함하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And a driving unit configured to output the second physical signal based on the control signal.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 처리부는,The method of claim 1, wherein the first processing unit,
    상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;An analog-digital converting unit converting the analog signal into a digital signal;
    상기 디지털 신호를 적분하여 적분 신호를 발생하는 적분부; 및An integrator for integrating the digital signal to generate an integrated signal; And
    상기 적분 신호에 기초하여 상기 PWM 신호를 발생하는 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And a PWM controller configured to generate the PWM signal based on the integrated signal.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 감지 모듈은,The method of claim 1, wherein the input sensing module,
    상기 제1 물리 신호의 감지 범위를 조절하는 제1 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And a first controller configured to adjust a detection range of the first physical signal.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 감지 모듈은,The method of claim 1, wherein the input sensing module,
    상기 전원 신호를 발생하는 전원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And a power controller configured to generate the power signal.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 처리부는,The method of claim 1, wherein the second processing unit,
    상기 PWM 신호를 필터링하는 로우 패스 필터부; 및A low pass filter for filtering the PWM signal; And
    상기 필터링된 PWM 신호를 상기 제어 신호로 변환하는 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And an output controller configured to convert the filtered PWM signal into the control signal.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 모듈은,The method of claim 1, wherein the output module,
    상기 제2 물리 신호의 출력 범위를 조절하는 제2 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And a second controller configured to adjust an output range of the second physical signal.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 감지부는 광 감지 센서, 소리 감지 센서, 초음파 감지 센서, 적외선 감지 센서, 온도 감지 센서, 압력 감지 센서, 가스 감지 센서, 습도 감지 센서, 가속도 감지 센서 중 적어도 하나를 포함하며,The sensing unit includes at least one of a light sensor, a sound sensor, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a gas sensor, a humidity sensor, an acceleration sensor,
    상기 구동부는 스피커, 발광 소자, 모터, 카메라, 진동 소자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And the driving unit includes at least one of a speaker, a light emitting device, a motor, a camera, and a vibration device.
  8. 제1 물리 신호를 변환하여 n(n은 2 이상의 자연수) 비트의 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 신호를 발생하는 입력 감지 모듈;An input sensing module converting the first physical signal to generate a pulse width modulation (PWM) signal of n (n is a natural number of 2 or more) bits;
    상기 입력 감지 모듈과 결합하고, 상기 PWM 신호에 기초하여 통신 신호를 발생하는 송신 모듈;A transmission module coupled to the input sensing module and generating a communication signal based on the PWM signal;
    상기 송신 모듈과 원격 통신을 수행하여 상기 통신 신호를 수신하고, 상기 통신 신호에 기초하여 상기 PWM 신호를 발생하는 수신 모듈; 및A receiving module performing remote communication with the transmitting module to receive the communication signal, and generating the PWM signal based on the communication signal; And
    상기 수신 모듈과 결합하고, 상기 PWM 신호에 기초하여 상기 제1 물리 신호와 다른 종류의 제2 물리 신호를 발생하는 출력 모듈을 포함하고,An output module coupled to the receiving module, the output module generating a second physical signal different from the first physical signal based on the PWM signal,
    상기 입력 감지 모듈은,The input sensing module,
    상기 제1 물리 신호를 감지하여 상기 제1 물리 신호에 상응하는 아날로그 신호를 발생하는 감지부;A detector configured to detect the first physical signal and generate an analog signal corresponding to the first physical signal;
    상기 아날로그 신호를 디지털 처리하여 상기 PWM 신호를 발생하는 제1 처리부; 및A first processor configured to digitally process the analog signal to generate the PWM signal; And
    상기 PWM 신호를 출력하는 n개의 신호 출력 핀들, 및 제1 전원 신호를 출력하는 2개의 전원 출력 핀들을 구비하고, 상기 송신 모듈과 직접적으로 결합하는 출력부를 포함하며,N signal output pins for outputting the PWM signal, and two power output pins for outputting a first power signal, and an output unit directly coupled to the transmission module,
    상기 출력 모듈은,The output module,
    상기 PWM 신호를 수신하는 n개의 신호 입력 핀들, 및 제2 전원 신호를 수신하는 2개의 전원 입력 핀들을 구비하고, 상기 수신 모듈과 직접적으로 결합하는 입력부;An input unit having n signal input pins for receiving the PWM signal, and two power input pins for receiving a second power signal, and directly coupled to the receiving module;
    상기 PWM 신호를 처리하여 제어 신호를 발생하는 제2 처리부; 및A second processor configured to process the PWM signal to generate a control signal; And
    상기 제어 신호에 기초하여 상기 제2 물리 신호를 출력하는 구동부를 포함하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And a driving unit configured to output the second physical signal based on the control signal.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 입력 감지 모듈은 상기 제1 전원 신호를 발생하는 제1 전원 제어부를 더 포함하고,The input sensing module further includes a first power control unit for generating the first power signal,
    상기 수신 모듈은 상기 제2 전원 신호를 발생하는 제2 전원 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.And the receiving module comprises a second power control unit for generating the second power signal.
  10. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 송신 모듈과 상기 수신 모듈은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), 비콘(Beacon), 적외선 통신, NFC(near field communication), RFID(Radio Frequency Identification) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 원격 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 조립형 물리 신호 변환 장치.The transmitting module and the receiving module are in at least one of Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Beacon, infrared communication, near field communication (NFC), and Radio Frequency Identification (RFID). And the remote communication is performed based on the assembled physical signal conversion apparatus.
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