KR100551237B1 - 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신 장치 및 방법 - Google Patents

휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 통신단말기의 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 정보통신 기술이 급속도로 발전함에 따라 휴대용 통신단말기를 이용한 대금결제 방법도 매우 다양화되어 가고 있다. 주지된 바와 같이, 종래의 휴대용 통신단말기를 이용한 결제기술로는 휴대용 통신단말기를 소지한 이용자가 결제증서버로 메시지를 전송하는 방식, 통화하는 방식, 무선인터넷에 접속하는 방식 등이 있으나, 이러한 방식들은 모두 이용자가 통신단말기의 키패드를 여러 번 조작하여야 하는 불편함이 있었고, 비접촉 방식에 의해 전송되는 무선신호를 통해 소액 결제가 이루어지는 방법은 RF 신호나 적외선 또는 바코드 등과 같은 신호를 읽어 들이기 위한 별도의 장치가 필요하게 되는데, 그 가격이 하나에 수십만 원씩 하는 등 너무 고가인 관계로 리더기에 대한 기업이나 사업자의 시장 인프라구축 비용이 너무 많이 소요되었으며, 이에 따라 종래에는 휴대용 통신단말기를 이용한 결제의 기반이 활성화되지는 못하였다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 별도의 장치를 부가하지 않고도 간단히 프로그램만으로 구동될 수 있는 휴대용 통신단말기의 통신장치 및 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 외부의 노이즈나 통신상의 오류에 대해서도 신뢰성을 확보할 수 있는 휴대용 통신단말기의 통신 장치 및 방법을 제공한다.
휴대용, 통신단말기, 디스플레이, 백라이트, 점멸, 색상, 통신, 대금결재, 광 노이즈

Description

휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신 장치 및 방법 {A COMMUNICATION SYSTEM OF PORTABLE COMMUNICATION TERMINAL USING BLINKING SIGNAL OF DISPLAY PANEL AND A METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 통신장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신 예
도 3은 본 발명에 따른 광수신부의 상세 구성도
도 4a, 4b, 4c는 본 발명에 따른 광수신부의 실험파형
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 제어용 소프트웨어의 실행 흐름도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 휴대용 통신단말기 110: 제어부
120: 메모리부 130: 디스플레이부
200: 광수신부 210: 수광센서
220: 광/전기신호변환부 221: 광/전기신호변환기
222: 증폭기 223: 아날로그 필터
224: 변화율검출기 225: 히스테리시스 비교기
226: A/D 변환기 227: 디지털 필터
230: 제어부 231: 마이크로프로세서
232: 통신부
본 발명은 휴대용 통신단말기의 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
경제의 규모가 급속도로 커짐에 따라 재화와 용역의 거래가 매우 활발해지고, 더불어 그에 따른 대금결제 방법 또한 매우 다양화되어 감에 따라, 최근에는 셀룰러폰, PCS, PDA 등과 같은 휴대용 통신단말기를 이용한 다양한 대금결제 방법이 제안되고 있다.
주지된 바와 같이, 종래 휴대용 통신단말기를 이용한 결제기술은 휴대용 통신단말기를 소지한 이용자가 결제인증서버로 메시지를 전송하는 방식, 통화하는 방식, 무선인터넷에 접속하는 방식 등으로 구분되었으나, 이러한 방식들은 모두 소액 결제가 이루어질 때까지 이용자에 의한 휴대용 통신단말기 조작이 수반되는 불편함이 따랐다. 즉, 상기와 같은 방식의 경우 이용자가 휴대용 통신단말기를 통해 결제인증서버에 소액 결제를 요청할 때, 상기 결제인증서버에서는 이용자의 휴대용 통신단말기로 결제에 필요한 인증 데이터를 요구하게 되며, 이러한 요구로부터 이용자는 휴대용 통신단말기의 키패드를 여러 번 조작하여야 하는 불편함이 존재하였다.
이에 비접촉 방식에 의해 전송되는 무선신호를 통해 소액 결제가 이루어지는 시스템이 개발되기에 이르렀는데, 이러한 시스템의 경우에는 휴대용 통신단말기 내에 송신포트는 물론 신용카드회사와 연계된 인증 데이터를 가지는 RF칩(IC 또는 스마트 카드형)이나 적외선 모듈을 내장하도록 되어있다.
그러나, 상기 휴대용 통신단말기 내의 RF칩이나 적외선 모듈로부터 전송되는 신호를 읽어 들이는 종래의 수신부 즉, 리더기(예 RF, 적외선, 바코드 등)는 그 가격이 하나에 수십만원씩 하는 등 너무 고가인 관계로 시장 인프라구축 비용이 너무 많이 소요되었으며, 이에 따라 휴대용 통신단말기를 이용한 결제의 기반이 활성화되지 못하였다.
더불어, 상기의 경우에는 이용자가 소액 결제를 하기 위해서는 반드시 RF칩 또는 적외선 모듈을 내장형 휴대용 통신단말기를 구입하여야 하고, 만약 RF칩이나 적외선 모듈 내장형이 아닌 휴대용 통신단말기의 경우에는 그 휴대용 통신단말기 외부에 RF칩이나 적외선 모듈을 별도 장착해야 하는 운영상의 불편함이 있었는 바, 이로 인하여 종래에는 이용자들의 호응여부에 따라 시스템의 운영이 결정되는 등 그 활용도가 극히 낮아질 수밖에 없었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 장치를 부가하지 않고도 간단히 프로그램만으로 구동될 수 있는 휴대용 통신단말기의 통신장치 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 외부의 노이즈에 대해서도 견실한 특성을 갖는 휴대용 통신단말기의 통신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기의 통신장치 및 방법에 에러정정기능을 갖는 코드를 적용함으로써 장치의 기능 수행함에 있어서 발생할 수 있는 오동작을 최소화하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신장치는 제어부, 메모리부, 디스플레이부를 구비한 휴대용 통신단말기와 수광센서, 신호변환부, 제어부로 이루어진 광수신부로 구성된 통신장치에 있어서, 상기 휴대용 통신단말기는 디스플레이부를 점멸하거나 또는 색상을 변화시키거나 또는 디스플레이부의 백라이트(Back-light)를 점멸(이하, 상기의 세 가지의 경우를 통칭하여 "디스플레이부의 점멸"이라고 한다) 함으로써 정보를 송신하고, 상기 광수신부는 상기 디스플레이부로부터 송신된 빛의 변화를 감지하여 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신방법은 제어부, 메모리부, 디스플레이부를 구비한 휴대용 통신단말기를 이용한 통신방법에 있어서, 상기 디스플레이부를 점멸시키는 제어용 소프트웨어를 상기 휴대용 통신단말기의 메모리에 탑재시키는 제1단계; 송신요구가 있으면 상기 휴대용 통신단말기에서 송신하고자 하는 정보를 가공하고, 송신요구가 없으면 통상의 기본 기능을 수행하는 제2단계; 상기 제2단계에서 가공된 정보에 따라 상기 디스플레이부를 제어하여 점멸시키는 제3단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신방법은 제어부, 메모리부, 디스플레이부를 구비한 휴대용 통신단말기와 수광센서, 신호변환부, 제어부로 이루어진 광수신부를 이용한 통신방법에 있어서, 상기 디스플레이부를 점멸시키는 제어용 소프트웨어를 상기 휴대용 통신단말기의 메모리에 탑재시키는 제1단계; 송신요구가 있으면 상기 휴대용 통신단말기에서 송신하고자 하는 정보를 가공하고, 송신요구가 없으면 통상의 기본 기능을 수행하는 제2단계; 상기 제2단계에서 가공된 정보에 따라 상기 디스플레이부를 제어하여 점멸시키는 제3단계; 상기 디스플레이부의 광신호의 변화를 수광센서가 감지하는 제4단계; 광신호를 디지털 신호로 변환하는 제5단계; 상기 디지털 신호로부터 정보를 해독하고 외부로 전송하는 제6단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
일반적으로 모바일폰, 셀룰러폰, PDA, PCS, CDMA-2000, IMT-2000 등과 같은 휴대용 통신단말기(이하, "휴대용 통신단말기"라 통칭한다)는 LED, LCD, 유기EL, 플라즈마 디스플레이 등으로 이루어진 디스플레이부를 구비하고 있는데, 상기 디스플레이부는 주로 무선통신망을 통하여 수신된 문자나 화상(정지화상 또는 동화상) 정보를 수동적으로 표시하는 데에만 이용되어 왔을 뿐, 상기 디스플레이부를 능동적으로 제어하여 정보의 전송에 이용하려는 시도는 지금까지 전무하였다.
따라서, 본 발명은 휴대용 통신단말기의 디스플레이부를 휴대폰 내부에 탑재된 제어용 소프트웨어를 이용하여 능동적으로 제어함으로써 정보를 전송할 수 있는 통신 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통신장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 통신장치는 광신호를 송신하는 휴대용 통신단말기(100)와 휴대용 통신단말기로부터 전송되어 온 광신호를 인식하는 광수신부(200)로 구성된다.
그리고 휴대용 통신단말기(100)는 다시 단말기를 제어하는 제어부(110), 프로그램과 데이터를 저장하고 있는 메모리부(120), 상기 제어부에 의하여 문자나 화상(정지화상 또는 동화상)을 표시하는 디스플레이부(130)로 구성되어 있다.
참고로, 대한민국 공개특허공보 제2001-79211호("핸드폰 바코드를 이용한 인증 및 결제 시스템)는 핸드폰의 부가기능 즉, 노래방 기능, 컬러링, 또는 아바타 등과 같이 해당 사업자가 운용하는 서버로부터 응용 소프트웨어를 다운 받아 실행시키는 기능을 이용한 결제방법인데, 상기의 방법에서는 인터넷상에서 고객이 상품을 할인 받거나 물품을 구매한 후 그에 대한 결제인증을 하고자 할 때는 핸드폰의 왑 브라우져 서비스(WAP Browser Service) 상에서 핸드폰용 바코드 생성기를 이용하여 핸드폰의 디스플레이부에 바코드를 표시하고, 이를 오프라인 바코드 시스템을 갖춘 업체의 바코드 리더로 읽어 들임으로써 결제인증을 행하는 방법이다.
여기에서, 바코드란 굵거나 가는 바(검은 막대)와 스페이스(흰 막대)의 조합에 의해 문자나 숫자 또는 특수 기호를 광학적으로 판독하기 쉽게 부호화한 것인데, 이것을 이용하여 정보의 표현과 정보의 수집, 해독을 가능하게 한다. 상기 바코드는 문자나 숫자를 나타내는 검은 바와 흰 공간을 연속으로 특정하게 배열해 이진수 0과 1의 비트로 바뀌게 되고 이들을 조합해 정보로 이용하게 되는데, 이들은 심벌로지라고 하는 바코드 언어에 의해 정의된 규칙에 의해 만들어진다. 즉, 바코드는 컴퓨터 내부 로직의 기본인 0과 1의 비트로 이루어진 하나의 언어로, 바의 두 께와 스페이스의 폭의 비율에 따라 여러 종류의 코드 체계가 있다. 이 인쇄된 코드는 바코드 인식 장치가 빛의 반사를 이용해서 데이터를 재생시키며 재생된 데이터를 수집, 전송하게 된다.
그러나 본 발명은 정보의 표시를 상기 예에서와 같은 바코드나 바코드를 읽기 위한 장치에 의하지 않고, 휴대용 통신단말기 디스플레이부를 점멸함으로써 간단하게 수행된다. 다시 말해, 본 발명은 디스플레이부의 점멸간격을 짧게 하거나 길게 함으로써 정보를 표시하는데, 예를 들어 2진수의 숫자 중 데이터 "0"을 표시하고자 할 때는 디스플레이부의 점멸간격을 짧게 하고, 데이터 "1"을 표시할 때는 "0"보다 점멸간격을 길게 함으로써 정보의 표시가 가능하다. 물론 필요에 따라서는 그와 반대로 표현하는 것도 가능하다.
도 2는 디스플레이부의 점멸을 이용하여 정보를 표시하는 예를 나타낸 것인데, 예를 들어 디스플레이부의 점멸를 이용하여 4비트 코드로서 십진수 10을 표시하고자 한다면, 그리고 점멸간격이 짧은 것을 "0"으로 하고, 주기가 긴 것을 "1"로 한다면, 이것은 도 2에서와 같이 디스플레이부의 점멸을 [ 짧게(A) → 길게(B) → 짧게(A) → 길게(B)] 식으로 제어하게 된다. 그리고 이러한 방식을 이용하면 원하는 모든 정보를 표시할 수가 있다.
한편, 디스플레이부의 점멸을 위한 온(ON)/오프(OFF) 시간의 제어는 도 2a와 같이 온 시간을 짧게 하고 오프 시간을 길게 할 수도 있고, 도 2b와 같이 온 시간 을 길게 하고 오프 시간을 짧게 할 수도 있다.
상기의 예는 디스플레이부의 점멸간격을 이용하여 정보를 표시한 것이지만, 디스플레이부의 색상 점멸간격을 이용하거나 백라이트의 점멸을 이용하여 표시하는 경우도 마찬가지이다. 그리고 상기의 예에서 "A"와 "B"의 간격비는 점멸장치의 성능 등에 따라 임의의 비율로 할 수 있으나, 전체적인 정보전송의 속도를 고려한다면 1:2 내지 1:20의 비율로 하는 것이 바람직하다.
다음은 광수신부(200)에 대하여 설명한다.
광수신부(200)는 도 1에 나타낸 바와 같이 수광센서(210), 신호변환부(220), 그리고 제어부(230)로 구성되는데, 먼저, 수광센서(210)는 휴대용 통신단말기에 부착된 디스플레이의 점멸 또는 색상의 변화를 감지하는 역할을 한다. 여기에서 수광센서(210)로는 포토 트랜지스터(Photo Transistor)나 CdS와 같은 광 신호를 감지할 수 있는 소자이면 무방하나, 가급적이면 적외선 신호등에 영향을 잘 받지 않고 광 신호에 민감한 소자를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 감지된 광신호는 전기회로에 적용될 수 있는 전기적인 신호로 변환되어야 하는데, 이와 같이 수신된 광신호를 최종적으로 디지털 신호로 변환하는 역할을 하는 것이 신호변환기(220)이다. 다음으로 디지털화된 전기 신호는 제어부(230)로 전송되고, 제어부(230)는 상기 신호를 정해진 규칙에 따라 하나의 정보로서 인식하고 소정의 조작을 거친 후 외부에 연결되어 있는 장치 또는 인터넷으로 전송하게 된다.
한편, 광수신부(200)는 디스플레이부(130)가 수광센서(210)로부터 어느 정도 거리가 이격된 상태에서도 수광이 가능하지만, 디스플레이부(130)의 점멸에 따른 광신호를 효과적으로 감지하기 위해서는 디스플레이부(130)를 광수신부(200)에 가까이 접근시키는 것이 바람직하고, 또 접근시켰을 때 외부의 다른 광노이즈에 의한 간섭을 최소화하기 위하여 수광센서(210)를 둘러싼 외곽부분(미도시)이 수광센서보다 높게 구성되는 것이 바람직하다.
그러나, 상기와 같은 구조나 방법에도 불구하고 광수신부(200)에는 외부의 각종 조명에 의한 간섭이나 그림자 등(이하, "광노이즈"라고 통칭한다)에 의한 오동작의 가능성은 상존하게 된다. 따라서, 이러한 경우를 대비하여 이하에서는 상기와 같은 광노이즈가 발생할 경우에도 오동작을 제거하기 위한 장치 및 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 광수신부(200)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 블록도이고, 도 4는 상기 광수신부 각부의 신호를 측정한 실험파형이다.
먼저, 외부로부터의 광 노이즈가 없는 경우에 대하여 도 4a를 참조하여 본 발명에 따른 광수신부(200)의 동작을 설명한다. 도 4a의 파형 (가)는 수광센서(210)의 출력파형을 나타낸 것인데, 이와 같이 외부로부터의 노이즈가 없다면 수광센서(210)을 통하여 얻어진 신호는 노이즈가 섞이지 않은 신호가 얻어진다. 그리고 이 신호는 광/전기 신호변환기(221)에 의하여 전기회로에서 사용할 수 있는 신호로 변환된 후, 증폭기(222)와 필터(223)를 거쳐 변화율 검출기(224)를 통과하게 되는데 도 4a의 파형 (나)는 상기 변화율 검출기(224)의 출력신호를 측정한 파형이다.
한편, 디스플레이부(130)가 도 2에 나타낸 것과 같은 형태로 점멸을 하고 있음에도 불구하고 수광센서(210)의 출력이 파형 (가)와 같이 얻어진 이유는 디스플레이부의 잔상효과 및 광수신부의 응답속도에 따른 것이다. 따라서, 상기와 같이 신호레벨이 명확하지 않은 파형을 명확하게 구분하기 위해 본 발명에서는 증폭기(222)를 이용하여 신호를 증폭하며, 주된 신호와 함께 증폭기에서 증폭된 노이즈 성분을 제거하기 위하여 아날로그 필터(223)을 구비한다. 또한, 필터(223)의 출력은 아날로그 신호일 뿐만 아니라 아직은 디지털 신호로 변화하기에는 적합하지 않은 신호이므로 본 발명에서는 광신호의 변화를 명확히 구분해 내는 방안으로서 일종의 고역통과 필터회로 또는 미분회로로 구성되는 변화율 검출기(224)를 사용함으로써, 결과적으로 도 4a의 파형 (나)와 같은 비교적 레벨이 높은 신호를 얻을 수 있다.
변화율 검출기(224)의 출력은 히스테리시스 비교기(225)를 통과하게 되는데, 상기 히스테리시스 비교기(225)는 입력신호를 소정 레벨의 신호와 비교하여 입력이 소정 레벨 이상의 아날로그 신호인 경우에는 +값을, 소정 레벨 이하인 경우에는 -값을 갖는 신호를 출력한다. 그리고 상기의 아날로그 신호를 A/D 변환기(226)를 이용하여 레벨 쉬프트 시킴으로써 파형 (다)와 같은 디지털화된 신호를 얻는다.
그런데, A/D 변환기(226)의 출력은, 예를 들어 도 4c의 파형 (다)에서도 알 수 있는 바와 같이 노이즈 성분이 포함되거나 폭이 일정하지 않아 점멸간격을 파악하기에 적합하지 않은 디지털 신호이므로 파형 (라)와 같이 노이즈가 제거되고 폭이 일정한 디지털 신호를 얻기 위해서는 디지털 필터(227)를 거치게 되고, 상기 디지털 필터(227)의 출력은 마이크로프로세서(231)에 입력된다. 즉, 상기 디지털 필터(227)는 히스테리시스 비교기(225)에서 출력된 하이 및 로우 신호의 폭을 소정의 카운터로 계수하되 하이 또는 로우 신호의 폭(유지시간)이 일정 카운팅 값(휴대폰 디스플레이의 최소 점등시간 혹은 최소 소등시간에 해당하는 기준 값)보다 작을 경우 해당 하이 또는 로우 신호를 제거하게 되는 에러정정 알고리즘이 탑재되어 있다.
그러면 마이크로프로세서(231)는 상기 디지털 신호를 이용하여 정보를 분석 처리하고 그 결과를 통신부(232)를 통하여 외부기기 또는 인터넷으로 전송하게 된다. 이 때, 상기 통신부(232)와 외부기기(예를 들어 PC, 게임기 등) 또는 인터넷과는 USB, RS-232, IEEE-485 또는 이더넷(Ethernet) 등과 같은 인터페이스를 이용하여 연결될 수 있다.
다음으로 도 4b는 외부로부터의 광 노이즈가 발생한 경우 본 발명에 따른 광수신부(200)의 동작 파형을 보인 것이고, 도 4c는 도 4b의 일부를 시간축 상으로 확대하여 내타낸 파형이다.
도 4b의 파형 (가)로부터 알 수 있는 바와 같이 외부로부터의 광 노이즈가 발생하면 수광센서(210)를 통하여 얻어진 광 신호에는 노이즈가 많이 포함되며, 광/전기 신호변환기(221)을 통과한 신호역시 많이 노이즈가 포함된 상태가 된다(미도시). 그러나 상기의 신호는 본 발명에 따른 아날로그 필터(223)를 통과하면서 노이즈가 상당부분 감소되며, 그 결과는 변화율 검출기(224)를 통과한 신호 파형 (나)로부터 확인할 수 있다. 그리고 아직 어느 정도의 노이즈를 포함하고 있는 상기의 신호는 본 발명에 의한 히스테리시스 비교기(225)와 A/D 변환기(226)를 통과하면서 도 4b의 파형 (다)와 같은 안정된 디지털 파형이 얻어진다.
그러나 상기와 같은 여러 단계의 파형 정형과정을 거치고 있음에도 불구하고, 어떠한 경우에는 A/D 변환기(226)의 출력에서도 조차 도 4c의 파형 (다)에서 (*)표를 한 것과 같은 예기치 않은 노이즈 신호가 발생할 수 있는데, 이와 같이 일정한 폭 이상이 되지 않는 신호는 노이즈 성분으로 간주하여 무시하는 에러정정 기능을 가진 본 발명에 따른 디지털 필터(227)에 의하여 제거되고, 결과적으로 도 4c의 파형 (라)와 같은 견실한 디지털 파형이 얻어진다. 이후의 과정은 앞에서 설명한 것과 동일하므로 설명을 생략한다.
한편, 본 발명은 공중무선망을 통한 데이터 통신, 디스플레이부와 광수신부 사이의 통신, 광수신부에 의한 데이터 인식, 광수신부 내부 회로들 사이의 신호전달 및 광수신부와 외부기기 사이의 데이터 전송, 제어용 소프트웨어가 동작하고 있는 동안 펌웨어로부터 인터럽트를 걸어오는 경우 등 데이터들이 송수신되고 처리되는 과정에서 오류가 발생할 수 있다. 인터넷 등과 같은 일반적인 통신의 경우에 있어서는 체크 섬(Check Sum), FCS(Frame Check Sequence) 또는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 기법을 이용하여 수신부에서 수신된 데이터에 오류가 있는지를 검사하고 오류가 있을 경우에는 송신부에 재전송을 요구하여 오류가 없는 데이터를 수신하는 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 방식을 대부분 적용하고 있다.
그러나 본 발명에 있어서는 양방향 통신이 아니고 송신측인 휴대용 단말기로부터 수신측인 본 발명의 리더기로의 단방향 통신만 가능하므로 리더기에서 수신된 데이터에 오류가 있을 경우 재전송을 요구할 수가 없다. 따라서 본 발명에서는 수신된 데이터에 오류가 있을 경우 송신측에 재전송을 요구할 필요없이 수신측에서 자체적으로 오류를 정정할 수 있는 FEC(Forward Error Correction) 방식을 적용한다.
다음은 휴대용 통신단말기의 디스플레이 점멸을 가능하게 하는 제어용 소프트웨어에 대하여 설명한다.
디스플레이부를 점멸시키기 위해서는 적절한 방법으로 디스플레이부가 제어되어야 하는데, 본 발명에서는 상기 디스플레이부의 제어를 별도의 하드웨어나 부가장치를 사용하지 않고도 간단하게 제어용 소프트웨어만 가지고도 실현할 수 있다.
도 5와 도 6은 제어용 소프트웨어가 메모리에 탑재되고 실행되는 과정을 나타낸 것인데, 제어용 소프트웨어가 실행되기 위해서는 먼저 소프트웨어가 휴대용 통신단말기의 메모리(130)에 탑재되어야 한다(S300, S420). 여기에서, 소프트웨어를 휴대용 통신단말기에 탑재하는 방법은 다음과 같은 몇 가지가 있다.
첫째, 휴대용 통신단말기를 제조하는 시점에서 제조회사가 미리 휴대용 통신단말기의 고유 기능을 제어하기 위한 소프트웨어 즉, 휴대용 통신단말기 내부의 펌웨어(Firm-ware)와 함께 제어용 소프트웨어를 메모리에 탑재시키는 방법이다(S300). 이 방법은 사용자가 무선인터넷 등을 통하여 제어용 소프트웨어를 다운받는 번거로움을 해소할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 사용자가 통신망 등을 통하여 다운로드 받아 사용하는 방법이다. 즉, 도 6에 나타낸 것과 같이 사용자의 휴대용 통신단말기에 소프트웨어가 탑재되어 있지 않은 경우(S430)에는 휴대용 통신단말기가 통신망 등을 통하여 제어용 소프트웨어가 저장되어 있는 서버에 연결하고, 서버로부터 제어용 소프트웨어를 다운받는 방법이다(S420). 여기에서, 서버는 통신회사의 서버, 일반 사업자의 서버, 개인용 서버 또는 개인용 PC 모두를 포함한다. 이 방법은 제어용 소프트웨어가 갱신되거나 하였을 때(S310) 새로운 소프트웨어를 수시로 다운받을 수 있어 유용하게 이용될 수 있다. 물론 이 방법은 도 5에 나타낸 바와 같이 초기 제작시 제어용 소프트웨어가 탑재되어 있는 경우에도 새로운 프로그램을 갱신하고자 할 때 이용될 수도 있다.
셋째, 사용자가 서버에 소프트웨어의 송신을 요청하거나, 서버측에서 사용자에게 다운로드 받을 것인지의 여부를 물어 송신해 주는 방법이다. 즉, 사용자가 유무선 통신수단을 이용하여 제어용 소프트웨어를 저장하고 있는 서버의 운영자에게 소프트웨어의 송신을 요청하거나, 서버측에서 사용자에게 소프트웨어를 다운 받을 것인지를 물어보고 사용자가 원하는 경우에는 서버가 다운받고자 하는 휴대용 통신단말기에 제어용 소프트웨어를 포워딩시켜주는 방법이다.
넷째, 사용자가 휴대용 통신단말기를 서버 또는 PC에 USB, RS-232, 또는 IEEE-485 등과 같은 통신 인터페이스를 이용하여 연결하고 직접 소프트웨어를 다운 받는 방법이 사용될 수 있다.
상기의 과정에서 제어용 소프트웨어의 탑재를 완료하였으면, 다음 단계는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부를 통하여 정보의 송신요구가 있는 지를 확인하는 단계이다(S320, S410). 정보의 송신요구는 사용자가 단말기에 설치된 키패드(미도시)를 이용하거나 음성을 이용하거나 또는 미리 설정된 프로그램 등에 의해 행해질 수 있다. 확인 결과 송신요구가 없으면 통상의 기본 기능을 수행하고(S350, S460), 요구가 있으면 송신할 정보를 가공하는 단계로 넘어가게 된다.
다음 단계에서는 송신정보를 가공하는 단계이다(S330, S440). 정보가공단계는 송신에 필요한 정보를 본 발명의 장치 및 방법에 의하여 송신하기 적합한 구조로 데이터를 조합하고 변환하는 단계이다. 이 단계에서는 예를 들어, 본 발명이 결제 및 인증에 적용될 경우에는 사용자 ID 혹은 전화번호, 비밀번호 등과 같은 인증정보(이러한 정보는 휴대용 통신단말기 내부에 저장되어 있을 수도 있고, 외부에서 입력할 수도 있다)를 조합하고, 암호화 한 후 2진 코드로 변환시키고 통신상의 오류가 있을 경우 수신측에서 스스로 오류를 정정할 수 있도록 에러정정이 가능한 코드로 변환하는 작업을 수행하게 된다.
다음 단계는 이상의 과정에서 조합되고 변환된 2진수 형식의 데이터를 송신하기 위하여 휴대용 통신단말기를 제어하여 디스플레이부를 점멸하거나 색상을 변화시키는 단계이다(S340, S450). 예를 들어, 상기의 과정에서 (0110 0110 0011 1001)와 같은 16비트의 정보가 만들어 졌다면, 제어부(110)는 데이터의 좌측비트부터(물론 우측부터 내보내도 상관은 없으나 여기에서는 편의상 좌측부터 내보내는 것으로 한다) 순차적으로 "0" → "1" → "1" → "0" … → "1" 과 같이 전송하게 된다. 그리고 "0"과 "1"의 구분은 앞에서도 설명한 바와 같이, "0"은 점멸시간을 짧게 "1"은 점멸시간을 길게(또는 그 반대) 함으로써 디스플레이부를 통하여 정보를 송신하게 된다.
상기와 같은 과정이 끝나면 다음 단계에서는 수광센서(210)가 상기 디스플레이부의 광신호의 변화를 감지하게 되고, 상기 광신호는 광/전기신호 변환기에 의하여 아날로그 전기신호로 변환된다. 그리고, 변환된 상기 아날로그 신호는 증폭기에서 증폭되어 아날로그 필터에서 필터링 되며, 필터링된 신호는 신호레벨이 낮기 때문에 변화율 검출기, 즉 미분기를 이용하여 변화율을 검출하고, 그 결과를 소정의 값과 히스테리시스 비교한다. 히스테리시스 비교기의 출력은 +/-의 값을 갖는 아날로그 신호이므로 이 값은 A/D 변환기를 통하여 디지털 신호로 변환된다.
그리고, 상기 디지털로 변환된 신호는 디지털 필터로 입력되고, 디지털 필터는 하이 및 로우 신호의 폭을 소정의 카운터로 계수하되 하이 또는 로우 신호의 폭(유지시간)이 일정 카운팅 값보다 작을 경우 해당 하이 또는 로우 신호를 제거하여 에러를 정정하게 된다.
이와 같이 디지털 필터를 통과한 디지털 신호는 마이크로프로세서에 입력되어 정보가 분석 처리되고, 처리된 정보는 통신부와 USB, RS-232, IEEE-485 또는 이더넷 등의 인터페이스를 통해 외부기기나 인터넷 등으로 전송된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 일정 샘플링 시간을 정하여 단순히 빛의 점멸하여 데이터 "1"과 "0"을 표현하는 것이 아니고, 빛의 점멸간격을 이용하여 데이터를 표현함으로써, 휴대폰의 고유 기능에 따른 인터럽트 예를들어, 위치 인식을 위한 기지국과의 정기적 통신 등에 우선순위를 두어 운용이 되고 있는 상황에서 휴대폰의 화면을 일정 시간간격으로 점멸하는 것이 불가능한 상황을 극복할 수 있다.
즉, 휴대폰 디스플레이의 점멸을 이용하여 정보를 전송하고자 하는 경우 휴대폰 고유기능의 처리로 인하여 인터럽트가 자주 발생하게 되는 데, 본 발명에 의한 점멸간격의 장단(길고 짧음)에 "1"과 "0"을 대응시키는 경우에는 설령 인터럽트가 있는 경우에도 1비트의 에러만 발생할 뿐 비트수의 증가는 없게 되는 장점을 갖게 되며, 이때 1비트의 에러는 에러정정 알고리즘(디지털 필터)에서 충분히 해결되므로 휴대폰의 고유 기능에 따르는 인터럽트 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 하나의 실시예 만을 보인 것이지만, 상기에서 설명한 본 발명의 광수신부는 RF 신호나 적외선 신호를 수신할 수 있는 모듈과 조합된 형태로 제작되는 등 본 발명과 관련한 보다 다양한 변화들이 본 발명의 범위와 정신을 벗어남이 없이 당업자에 의해 용이하게 구현될 수 있을 것이다.
삭제
본 발명에서는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부의 점멸 또는 색상의 변화 를 이용한 통신장치 및 방법을 제안하였고, 나아가 외부의 광 노이즈에도 간섭받지 않는 신뢰성이 우수한 통신장치 및 방법을 제안하였다.
상기의 본 발명은 휴대용 통신단말기를 이용하여 대금을 결제하거나 인증할 때에도 기존의 휴대폰에 별도의 장치를 부가하지 않고도 간단하게 제어용 소프트웨어만을 다운로드 하여 실행할 수 있으므로, 설치나 사용을 위한 비용이 거의 소요되지 않을 뿐만 아니라 매우 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제안한 광수신부는 외부의 광 간섭과 같은 노이즈에도 매우 견실한 구조를 가짐으로써 신뢰성이 우수할 뿐만 아니라, 에러정정기능을 갖는 코드를 적용함으로써 데이터를 송수신하는 과정에서 발생할 수 있는 오동작을 최소화하는 우수한 성능을 가지고 있다.

Claims (26)

  1. 제어부(110), 메모리부(120) 및 디스플레이부(130)를 구비한 휴대용 통신단말기(100)와, 수광센서(210), 신호변환부(220) 및 제어부(230)로 이루어진 광수신부(200)로 구성된 통신장치에 있어서:
    상기 휴대용 통신단말기(100)의 제어부(110)는 디스플레이부(130)의 점멸간격을 제어하되 상기 디스플레이의 점멸간격에 따라 데이터 "1"과 "0"을 표현하여 광수신부(200)로 송신하고,
    상기 광수신부(200)는 상기 디스플레이부(130)로부터 송신된 빛의 점멸간격을 수광센서(210)를 통해 감지하되 제어부(230)를 통해 빛의 점멸간격에 따른 데이터 "1"과 데이터 "0"을 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 휴대용 통신단말기(100)는 모바일폰, 셀룰러폰, PDA, PCS, CDMA-2000, IMT-2000 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 휴대용 통신단말기의 디스플레이부는 LED, LCD, 유기EL, 플라즈마 디스플레이 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 휴대용 통신단말기의 메모리부(120)는 상기 디스플레이부를 점멸간격을 변화시킬 수 있는 제어용 소프트웨어를 탑재하고 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 디스플레이부(130)의 점멸간격은 2진 정보 중 데이터 "0"은 짧게 점멸하고, 데이터 "1"은 "0"보다 길게 점멸하도록 구성한 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 디스플레이부(130)의 점멸간격은 2진 정보 중 데이터 "1"은 짧게 점멸하고, 데이터 "0"은 데이터 "1"보다 길게 점멸하도록 구성한 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 수광센서(210)는 포토 트랜지스터 또는 CdS 중 어는 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 광수신부(200)는 RF 신호 또는 적외선 신호 중 어느 하나 이상의 신호를 감지할 수 있는 모듈을 더 포함한 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 광수신부(200)의 신호변환부(220)는,
    광신호를 전기신호로 변환하는 광/전기신호 변환부(221);
    상기 광/전기신호변환부를 통해 변환된 전기신호를 증폭하는 증폭부(222);
    상기 증폭부의 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 아날로그 필터(223);
    상기 아날로그 필터를 통해 필터링된 상기 신호의 변화율을 검출하는 변화율 검출기(224);
    상기 검출기의 출력을 소정의 값과 비교하는 히스테리시스 비교기(225);
    상기 비교기의 출력을 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(226); 및
    상기 A/D 변환기에서 출력된 하이 및 로우 신호의 폭을 소정의 카운터로 계수하되 하이 또는 로우 신호의 폭(유지시간)이 일정 카운팅 값보다 작을 경우 해당 하이 또는 로우 신호를 제거하는 에러정정 알고리즘이 적용된 디지털 필터(227);로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 광수신부(200)의 제어부(230)는,
    상기 신호변환부(220)의 출력으로부터 빛의 점멸간격을 판단하여 2진 정보를 해독하고 오류를 정정하여 수신된 정보를 처리하는 마이크로프로세서(231); 및
    상기 마이크로프로세서(231)와 외부기기 또는 통신망을 연결하는 통신부(232);로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 통신부(232)는 USB, RS-232, IEEE-485, 이더넷 중 어느 하나의 수단을 통하여 외부기기 또는 인터넷과 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신장치.
  12. 제어부, 메모리부 및 디스플레이부를 구비한 휴대용 통신단말기를 이용한 통신방법에 있어서:
    상기 디스플레이부의 점멸간격을 변화시키는 제어용 소프트웨어를 상기 휴대용 통신단말기의 메모리에 탑재시키는 제1단계;
    상기 디스플레이 점멸을 이용한 데이터 송신요구가 있으면 상기 휴대용 통신단말기의 제어부는 송신하고자 하는 정보를 가공하고, 송신요구가 없으면 통상의 기본 기능을 수행하는 제2단계; 및
    상기 제2단계에서 가공된 정보에 따라 상기 제어부는 디스플레이부의 점멸간격을 변화시켜 점멸간격에 따라 표현된 데이터를 외부로 전송하는 제3단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이부의 점멸간격을 이용한 통신방법.
  13. 제어부, 메모리부 및 디스플레이부를 구비한 휴대용 통신단말기와, 수광센서, 신호변환부 및 제어부로 이루어진 광수신부를 이용한 통신방법에 있어서:
    상기 디스플레이부의 점멸간격을 변화시키는 제어용 소프트웨어를 상기 휴대용 통신단말기의 메모리에 탑재시키는 제1단계;
    상기 디스플레이 점멸을 이용한 데이터 송신요구가 있으면 상기 휴대용 통신단말기의 제어부는 송신하고자 하는 정보를 가공하고, 송신요구가 없으면 통상의 기본 기능을 수행하는 제2단계;
    상기 제2단계에서 가공된 정보에 따라 상기 디스플레이부를 점멸간격을 변화시켜 점멸간격에 따라 표현된 데이터를 외부로 전송하는 제3단계;
    상기 디스플레이부의 광점멸간격의 변화를 광수신부의 수광센서가 감지하는 제4단계;
    상기 수광센서를 통해 수신한 광신호를 신호변환부를 통해 디지털 신호로 변환하는 제5단계;
    상기 변환된 디지털 신호로부터 광수신부의 제어부는 2진 정보를 해독함과 아울러 상기 2진 정보에 오류가 있을 경우 오류를 정정하는 제6단계; 및
    상기 정보를 처리하고 외부기기 또는 인터넷으로 데이터를 전송하는 제7단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    상기 휴대용 통신단말기의 제조시 상기 제어용 소프트웨어를 메모리에 탑재시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  15. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    상기 휴대용 통신단말기의 메모리에 제어용 소프트웨어가 존재하는지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 메모리에 제어용 소프트웨어가 존재하면 다음 단계로 이동하고, 메모리에 제어용 소프트웨어가 존재하지 않으면 휴대용 통신단말기로 통신망을 통하여 제어용 소프트웨어를 저장하고 있는 서버에 연결하는 단계; 및
    상기 서버로부터 제어용 소프트웨어를 다운받는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  16. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    상기 휴대용 통신단말기의 메모리에 제어용 소프트웨어가 존재하는지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 메모리에 제어용 소프트웨어가 존재하면 다음 단계로 이동하고, 메모리에 제어용 소프트웨어가 존재하지 않으면 휴대용 통신단말기가 서버에게 제어용 소프트웨어의 송신을 요청하는 단계; 및
    상기 서버가 송신을 요청한 휴대용 통신단말기로 제어용 소프트웨어를 전송해 주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  17. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    상기 서버가 사용자에게 제어용 소프트웨어를 다운 받을 것인지를 문의하는 단계; 및
    상기 사용자가 원하지 않으면 다음 단계로 이동하고, 사용자가 원하면 서버가 휴대용 통신단말기로 제어용 소프트웨어를 전송해 주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  18. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    상기 휴대용 통신단말기의 제조시 메모리에 상기 제어용 소프트웨어를 저장하는 단계;
    상기 소프트웨어의 갱신이 필요한지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 갱신이 필요하지 않으면 다음 단계로 이동하고, 갱신이 필요하면 휴대용 통신단말기로 통신망을 통하여 제어용 소프트웨어를 저장하고 있는 서버에 연결하는 단계; 및
    상기 서버로부터 제어용 소프트웨어를 다운받는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  19. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는
    휴대용 통신단말기의 제조시 메모리에 상기 제어용 소프트웨어를 저장하는 단계;
    상기 소프트웨어의 갱신이 필요한지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 갱신이 필요하지 않으면 다음 단계로 이동하고, 갱신이 필요하면 휴대용 통신단말기가 서버에게 제어용 소프트웨어의 송신을 요청하는 단계; 및
    상기 서버가 송신을 요청한 휴대용 통신단말기로 제어용 소프트웨어를 전송해 주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  20. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    휴대용 통신단말기의 제조시 메모리에 상기 제어용 소프트웨어를 저장하는 단계;
    상기 소프트웨어가 갱신된 경우 서버가 사용자에게 제어용 소프트웨어를 다운 받을 것인지를 문의하는 단계; 및
    상기 사용자가 원하지 않으면 다음 단계로 이동하고, 원하면 서버가 송신을 요청한 휴대용 통신단말기로 제어용 소프트웨어를 전송해 주는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  21. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제1단계는,
    사용자가 자신의 휴대용 통신단말기를 통신 인터페이스를 이용하여 PC 또는 서버에 연결하는 단계; 및
    사용자가 직접 상기 PC 또는 서버로부터 제어용 소프트웨어를 다운받는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  22. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제2단계는,
    송신에 필요한 정보를 조합하는 단계;
    상기 조합된 정보를 암호화 하는 단계;
    상기 암호화된 정보를 2진 코드로 변환하는 단계; 및
    상기 2진 코드의 정보를 전송하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  23. 청구항 22에 있어서, 송신에 필요한 정보를 조합하는 단계는,
    통신 오류를 제거하기 위한 에러정정코드가 포함되는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  24. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제3단계는,
    송신될 정보가 2진 정보 중 데이터가 "0"인 경우는 상기 디스플레이부의 점멸간격을 짧게 하고, 데이터 "1"인 경우는 "0"보다 점멸간격을 길게 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  25. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서, 상기 제3단계는,
    송신될 정보가 2진 정보 중 데이터가 "1"인 경우는 상기 디스플레이부의 점멸간격을 짧게 하고, 데이터가 "0"인 경우는 "1"보다 점멸간격을 길게 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
  26. 청구항 13에 있어서, 상기 제5단계는,
    광신호를 아날로그 전기신호로 변환하는 단계;
    상기 변환된 상기 아날로그 신호를 증폭하는 단계;
    상기 증폭된 신호를 아날로그 필터로 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계;
    상기 필터링된 신호의 변화율을 검출하는 단계;
    상기 검출된 변화율을 소정의 값과 히스테리시스 비교하는 단계;
    상기 비교결과를 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 디지털 신호를 재차 필터링하여 하이 또는 로우 신호의 폭이 일정 기준 폭보다 작을 경우 해당 하이 또는 로우 신호를 제거하여 에러를 정정하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 통신단말기의 디스플레이부 점멸간격을 이용한 통신방법.
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