JP5193370B2

JP5193370B2 - 近接センサを備えた携帯装置

Info

Publication number: JP5193370B2
Application number: JP2011529983A
Authority: JP
Inventors: バン−ウォン・イ; チュル−ヨン・ジョン; サン−ジン・イ; ヨン−ファン・キム; ジン−ウー・チュン; ジェ−サーク・ホン; ダック−ヨン・ジュン; ヨン−ホ・シン
Original assignee: エーティーラブ・インコーポレーテッド
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: WO2010041803A1; CN102177491A; US20110175626A1; TWI408337B; JP2012504892A; CN102177491B; KR100985844B1; KR20080094880A; TW201015050A

Description

本発明は、近接センサを備えた携帯装置に関し、特にインピーダンス検知型近接センサを備えた携帯装置（Ｐｏｒｔａｂｌｅｄｅｖｉｃｅｗｉｔｈｐｒｏｘｉｍｉｔｙｓｅｎｓｏｒｓ）に関する。

近接センサは、接近する物体あるいは付近に存在する物体の有無を機械的な接触なしに検出することができるセンサであって、近接物体を判別する方法によって多様な種類の近接センサがある。

近接センサのうち、インピーダンスの変化を検知して近接物体を判別するインピーダンス検知型近接センサは構造的にインピーダンス検知型タッチセンサと非常に類似するものである。そして、インピーダンス検知型タッチセンサの感度を高く設定して近接センサとして使用することができる。このようなインピーダンス検知型タッチセンサ及び近接センサの一例として、大韓民国特許出願公開第２００８−００４７３３２号（特許文献１）が開示されている。したがって、インピーダンス検知型近接センサは、携帯装置においてタッチセンサとともに使用されるのに非常に有効である。また、低いインピーダンスを発生する物体の検知が容易であるので、全部の近接物体ではないユーザの接近を検知するのに有効である。しかしながら、インピーダンス検知型近接センサを含む一部近接センサは、検知方向を指定するのが容易でないという問題点がある。また、近接センサは接触ではない近接物体を検知するものであり、携帯装置の場合は周辺環境が多様に変更される可能性があるので、近接センサが携帯装置に使用される場合は誤動作する可能性が非常に高くなる。例えば、ユーザの接近を検知するために近接センサを備えた携帯装置が低いインピーダンスを発生する導体板上に位置する場合、ユーザの接近がなくてもインピーダンスの減少によりユーザが接近したと判断して誤動作を行うことになる。したがって、近接センサが携帯装置に使用される場合は周辺環境変化により発生する誤動作を防止しなければならない。

韓国特許出願公開第２００８−００４７３３２号明細書

本発明の目的は、周辺環境変化による誤動作を防止することができる近接センサを備えた携帯装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の一実施態様による近接センサを備えた携帯装置は、上部ケース及び下部ケースと、上記上部ケースと上記下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、上記上部ケースと上記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第１近接センサと、上記下部ケースと上記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第２近接センサと、上記少なくとも１つの第１近接センサと上記第２近接センサとの間に配置されて上記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが上記第１近接センサに印加されることを遮断し、上記上部ケースを介して印加されるインピーダンスが上記第２近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの遮蔽手段は、接地電圧に電気的に接続される導体板であることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の上記携帯装置は、上記少なくとも１つの遮蔽手段と上記少なくとも１つの印刷回路基板との間に低い誘電定数を有する絶縁板をさらに備えることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの遮蔽手段は、低い誘電定数を有する絶縁板であることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの遮蔽手段は、上記第１近接センサと上記第２近接センサとの間に所定間隔の空間を形成することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの遮蔽手段は、上記印刷回路基板が多層印刷回路基板である場合、上記多層印刷回路基板の一層で実現されることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの遮蔽手段は、上記印刷回路基板が複数個の場合、上記複数個の印刷回路基板との間に配置されることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの遮蔽手段は、上記少なくとも１つの印刷回路基板と上記第１近接センサ及び第２近接センサとの間にそれぞれ配置されることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の制御部は、上記第１及び第２近接センサで所定時間の間に検知されたインピーダンス値を比較し、上記第１近接センサで検知したインピーダンス値が上記第２近接センサで検知したインピーダンス値未満であれば上記第１近接センサを非活性化し、以上であれば上記第２近接センサを非活性化することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の制御部は、上記第１及び第２近接センサで所定時間の間に複数回数測定されたインピーダンス値の変化量を比較し、上記第１近接センサで検知したインピーダンス値の変化量が上記第２近接センサで検知したインピーダンス値の変化量よりも大きければ上記第２近接センサを非活性化し、以下であれば上記第１近接センサを非活性化することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の制御部は、上記第１及び第２近接センサがそれぞれ複数個に備えられた場合、上記複数個の第１近接センサがすべて所定時間以内に近接であることを検知すれば、上記複数個の第２近接センサを非活性化し、上記複数個の第２近接センサがすべて所定時間以内に近接であることを検知すれば、上記複数個の第１近接センサを非活性化することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の制御部は、上記第１及び第２近接センサがそれぞれ複数個に備えられた場合、上記複数個の第１近接センサが検知したインピーダンスの合計が第１基準インピーダンス値より小さければ上記複数個の第１近接センサを非活性化し、上記複数個の第２近接センサが検知したインピーダンスの合計が第２基準インピーダンス値より小さければ上記複数個の第２近接センサを非活性化することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の第１及び第２基準インピーダンス値は、それぞれ上記複数個の第１近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の合計と上記複数個の第２近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の合計とであることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の制御部は、上記第１及び第２近接センサがそれぞれ複数個に備えられた場合、上記複数個の第１近接センサが検知したインピーダンスの差が第１基準インピーダンス値以下であれば上記複数個の第１近接センサを非活性化し、上記複数個の第２近接センサが検知したインピーダンスの差が第２基準インピーダンス値以下であれば上記複数個の第２近接センサを非活性化することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の第１及び第２基準インピーダンス値は、それぞれ上記複数個の第１近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の差と上記複数個の第２近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値との差であることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の少なくとも１つの第１及び第２近接センサは、複数個に備えられた場合にそれぞれマトリックス状に配置されることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の制御部は、上記複数個の第１及び第２近接センサが近接を検知する手順によりユーザが接近する方向を判断することを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の第１及び第２近接センサは、非活性化の際にタッチセンサとして使用されることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の他の実施態様による近接センサを備えた携帯装置は、上部ケース及び下部ケースと、上記上部ケースと下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、上記上部ケースと上記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する複数個の近接センサと、上記複数個の近接センサと上記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置されて上記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが上記複数個の近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備えることを特徴とする。

本発明においては、近接センサを備えた携帯装置は、近接センサが検知すべき方向の反対方向から印加されるインピーダンスを遮断するための遮蔽板を備え、近接センサが周辺の環境変化に影響を受けなく、常に同一感度で近接を検知するようにする。そして、携帯装置の上部と下部とが逆になった状態で導電体のような低いインピーダンスを発生する表面に位置する場合に、上部に配置された近接センサを非活性化して誤動作を防止することができ、電力消耗を低減することができる。また、下部にも近接センサを備えて逆の状態でもユーザの接近を検知することができる。

本発明による近接センサを備えた携帯装置の第１実施形態を示す図である。本発明による近接センサを備えた携帯装置の第２実施形態を示す図である。本発明による近接センサを備えた携帯装置の第３実施形態を示す図である。図３の携帯装置を用いて近接を検知する方法を示すフローチャートである。図３の携帯装置を用いて近接を検知する方法を示すフローチャートである。本発明による近接センサを備えた携帯装置の第４実施形態を示す図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の近接センサを備えた携帯装置を詳細に説明する。
本願発明において近接センサはインピーダンス検知型近接センサを一例として説明しているが、本願発明はインピーダンス検知型近接センサに限定されない。

図１は、本発明による近接センサの誤動作を防止するための遮蔽板を備えた携帯装置の第１実施形態を示す図である。
図１の携帯装置１０は、上部ケース１１、下部ケース１２を備え、上部ケース１１の下部に接近を検知するための近接センサ２０が配置される。

大部分の携帯装置は、上部ケース１１にユーザインターフェースが配置され、あらゆる操作は上部ケース１１のユーザインターフェースを介して行われる。したがって、ユーザの接近を検知するための近接センサ２０が検知する方向も上部面に限定されることが好ましい。すなわち、近接センサ２０は下部面に接近する物体に対しては接近を検知してはいけない。したがって、図１において近接センサ２０は上部面へのユーザ接近を容易に検知できるように上部ケース１１の下部に配置される。また、近接センサ２０の下部には遮蔽板４０が配置されていて近接センサ２０は下部面のインピーダンス変化を検知することができなく、上部面のインピーダンス変化のみを検知することができる。遮蔽板４０は接地電圧Ｖｓｓと電気的に接続する導体板である。

遮蔽板４０は接地電圧Ｖｓｓと電気的に接続されているので、携帯装置１０が導電体表面８０に位置する場合、下部ケース１２を介して印加されるインピーダンスの変化は遮蔽板４０により遮断され、近接センサ２０は下部面のインピーダンス変化とは関係なくいつも同一のセンシング感度で上部面へのユーザ接近を検知することができる。

近接センサ２０は接着テープ（図示せず）のような接着手段を用いて上部ケース１１に接着され、遮蔽板４０は絶縁テープ（図示せず）のような接着手段を用いて近接センサ２０に付着される。遮蔽板４０は接地電圧Ｖｓｓと電気的に接続されているので、近接センサ２０に直接接触してはいけない。したがって、近接センサ２０と遮蔽板４０との間は絶縁されなければならないので、絶縁テープのような絶縁及び接着手段を使用しなければならない。しかし、遮蔽板４０は下部面のインピーダンス変化を遮断することが目的であるので、近接センサ２０の下部に密着される必要はない。すなわち、絶縁テープのような接着手段を使用しなくても近接センサ２０と所定の間隔（例えば２ｍｍ）を置いて配置されても問題ない。また、場合によっては、遮蔽板４０を下部ケース１２の上部面に配置することもできる。しかし、携帯装置１０は設計時に指定された所定の動作を実行するための制御部のような各種回路が配置された印刷回路基板６０を備える。印刷回路基板６０には各種回路が集積されて配置され、印刷回路基板６０上の各種回路によって発生する電磁波によってインピーダンスの変化を発生させて近接センサ２０を誤動作するようにするノイズを発生する要因となるおそれがある。したがって、遮蔽板４０が近接センサ２０と印刷回路基板６０との間に配置されれば、下部面のインピーダンス変化だけでなく、印刷回路基板６０から発生するインピーダンス変化も遮断して近接センサ２０がさらに安定的に上部面のインピーダンス変化を検知することができる。また、印刷回路基板６０が多層基板の場合には、遮蔽板４０を印刷回路基板６０の一層として実現させることができる。

図１の携帯装置１０は、遮蔽板４０によって下部ケース１２を介して印加されるインピーダンスの変化による誤動作は防止することができるが、携帯装置１０がいつも一定方向に位置するとも保障できない。すなわち、上部ケース１１が導電体表面８０を向けるように位置するようになれば、携帯装置１０の近接センサ２０が検知しようとする方向が導電体表面８０を向けた状態で携帯装置が位置するようになって、近接センサ２０は導電体表面８０によるインピーダンス変化を検知して誤動作を行う。

もし、上記の誤動作を防止するために近接センサ２０が検知しようとする方向に遮蔽板４０を装着した場合、ユーザの接近判別することができなくなるので、近接センサ２０が行うべく正常的な機能を実行することができなくなるという問題点がある。今までは、説明の便宜上近接センサ２０の大きさが印刷回路基板６０の大きさ以上である場合を例としたが、印刷回路基板６０未満の大きさの近接センサ２０を使用することもでき、その場合に、遮蔽板４０も近接センサ２０に対応させて大きさを減少することができる。また、近接センサ２０は印刷回路基板６０の上部に並ぶように配置しなくてもよい。すなわち、近接センサ２０は、印刷回路基板６０上部の側面や対角線方向に自由に配置することができる。近接センサ２０が印刷回路基板６０上部の側面や対角線方向に配置された場合には遮蔽板４０を空間として代替することができる。

図２は、本発明による近接センサを備えた携帯装置の第２実施形態を示す図面で、複数個の近接センサ１２１〜１２ｎを備える。図１では、上部ケース１１の下部に１つの近接センサ２０を備えて、上部面のインピーダンス変化を検知してユーザの接近を検知していた。しかし、図２の携帯装置１００は、上部ケース１１１の下部に複数個の近接センサ１２１〜１２ｎを備え、複数個の近接センサ１２１〜１２ｎはそれぞれ独立的に接近を検知する。そして、複数個の近接センサ１２１〜１２ｎの下部には複数個の近接センサ１２１〜１２ｎが、すべて下部面のインピーダンス変化の影響を受けないように遮蔽板１４０が備えられている。図１の遮蔽板４０と同様に図２の遮蔽板１４０は下部面のインピーダンス変化または印刷回路基板１６０の回路によって発生する電磁波によるインピーダンス変化が近接センサ１２０に影響を及ぼさないように、接地電圧Ｖｓｓに電気的に接続する導体板である。

図２の携帯装置１００は、図１の携帯装置１０と異なって個別に近接を検知する複数個の近接センサ１２１〜１２ｎを備えているので、正常にユーザが接近する場合に複数個の近接センサ１２１〜１２ｎはユーザの接近方向から順次に、または複数個の近接センサ１２１〜１２ｎのうちの一部の近接センサのみが近接を検知することになる。しかし、携帯装置１００の上部ケース１１１が導電体表面１８０を向うように位置する場合は、複数個の近接センサ１２１〜１２ｎのすべてまたは大部分が同時に近接を検知することになる。したがって、図２の携帯装置１００は、すべての近接センサ１２１〜１２ｎが指定された所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）以内に近接を検知するか、またはすべての近接センサ１２１〜１２ｎが検知したインピーダンスの合計が基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈより小さいか、または近接センサ１２１〜１２ｎから検知したインピーダンスの差が所定値以上であれば、携帯装置１００にユーザが近接したことではなく、携帯装置１００が導電体表面１８０に置かれた状態として判断し、ユーザが近接した場合とは相異する動作を実行することができる。ここで、所定の基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈは、各近接センサが以前ｍ（ｍは自然数）回（例えば１０回）検知した平均インピーダンス値の合計で指定することができる。基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈを、それぞれの近接センサが以前検知した平均インピーダンス値の合計として設定すると、周辺環境変化によって基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈが変化することになるので、携帯装置１００が導電体の表面１８０に位置したと同様に急激なインピーダンスの変化を検知することができる。ここで、インピーダンス値を測定する方法は多様であるが、一例として上述の大韓民国特許出願公開第２００８−００４７３３２号（特許文献１）では、インピーダンスの変化をデジタル値に変換することができるタッチ及び近接センサが開示されている。

携帯装置１００にユーザが近接している場合であるか、それとも、携帯装置１００が導電体表面１８０に位置して状態であるかを判断して、互いに異なる動作を実行させる機能は印刷回路基板１６０に備えられた制御部で行うことができる。

例えば、携帯装置１００がリモートコントローラである場合、制御部はユーザの接近を検知したら、リモートコントローラ（ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ）をディップパワーダウン（ｄｅｅｐｐｏｗｅｒｄｏｗｎ）状態からスタンバイ（ｓｔａｎｄｂｙ）状態に切り替えるか、無線周波数（ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を使用するリモートコントローラである場合（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）には、リモートコントローラに対応する周波数受信機器とのクロック同期のための同期信号を発生し、ユーザがリモートコントローラに直接接触して操作する場合に早く応答することができるようにする。また、ユーザの接近が検知されたら、制御部は他のセンサを活性化するか、または近接センサの動作モードを変化するための信号を発生し、携帯装置１００に備えられたタッチセンサ（図示せず）のような他のセンサを活性化させる。すなわち、ユーザが携帯装置１００に直接的に接触する以前に、ユーザの命令に直ちに応答することができる状態に携帯装置１００を設定することができ、ユーザの接近がない場合は携帯装置１００をディップパワーダウン状態のような最大節電状態に設定するか、または近接センサ１２１〜１２ｎ以外の他のセンサを非活性化して電力消耗を低減させて誤動作を防止することができる。そして、携帯装置１００の上部ケース１１１が導電体表面１８０に向けて位置した状態であると判断した場合、ユーザ接近がない場合のように電力消耗を低減させ、追加に、一部またはすべての近接センサ１２１〜１２ｎの検知機能を非活性化するか、または検知周期を長くして近接センサ１２１〜１２ｎが消耗する電力もさらに低減されるようにすることができる。

また、図２の携帯装置１００は、複数個の近接センサ１２１〜１２ｎを備えているので、複数個の近接センサ１２１〜１２ｎが近接を検知する順序により制御部がユーザの接近方向を判断することができる。したがって、ユーザの接近方向によって携帯装置１００が互いに異なる動作を実行するように指定することもできる。ここで、ユーザの接近方向を判断するためには複数個の近接センサ１２１〜１２ｎがマトリックス状に配置されることが好ましい。

そして、上述したように、インピーダンス検知型タッチセンサのセンシング感度を高く設定して近接センサ１２１〜１２ｎとして用いることができる。したがって、図２の携帯装置１００が複数個のタッチセンサを備える場合には複数個の近接センサ１２１〜１２ｎを備えず、複数個のタッチセンサのセンシング感度を調節して図２の近接センサ１２１〜１２ｎとして用いることもできる。近接センサ１２１〜１２ｎはユーザの接近を検知し、タッチセンサはユーザの直接な接触を検知するセンサであるので、一般に近接センサ１２１〜１２ｎとタッチセンサは同時に用いられない場合が多い。したがって、タッチセンサを備えた携帯装置が別途の近接センサを備えず、所定時間（例えば１０秒）以上タッチが検知されないか、または最小限の近接センサ（例えば、１個）のみを備えてユーザ接近が検知できなければ、備えたタッチセンサのセンシング感度を高く設定して近接センサ１２１〜１２ｎとして用いることができる。また、電気的にセンシング感度を高く設定しなくても、複数個のタッチセンサを電気的に連結して検知面積を増加させることによって感度を増加させて近接センサとして使用する方法もある。

図３は、本発明による近接センサを備えた携帯装置の第３実施形態を示す図面であって、図３の携帯装置は上部ケース２１１の下部と下部ケース２１２の上部とにそれぞれ近接センサ２２０、２３０を備える。そして、第１近接センサ２２０及び第２近接センサ２３０と印刷回路基板２６０それぞれとの間に遮蔽板２４１、２４２を備える。遮蔽板２４１、２４２は、すべて接地電圧Ｖｓｓに接続する導体板であって、上部遮蔽板２４１は、図１の遮蔽板４０と同様に下部面と印刷回路基板２６０回路により発生する電磁波によるインピーダンス変化が、第１近接センサ２２０に影響を及ぼさないように遮蔽し、下部遮蔽板２４２は反対に上部面と印刷回路基板２６０とのインピーダンス変化が第２近接センサ２３０に影響を及ぼさないように遮蔽する役割をする。したがって、図３の携帯装置は、第１近接センサ２２０と第２近接センサ２３０とを備えるので、上部面と下部面のインピーダンス変化をすべて検知することができる。ここで、遮蔽板２４１、２４２は、導体板の代わりにインピーダンス変化を最小化する方法として空気のように誘電率（ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ）が低い板により離隔させる構造に代替することができる。特にキャパシタンス（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を検知する近接センサの場合には、誘電率が低い板を遮蔽板２４１、２４２として用いてキャパシタンスの変化を低減することができる。そして、上述したように、空気も低い誘電率を有するので、遮蔽板２４１、２４２の代わりに遮蔽手段として近接センサ２２０、２３０と印刷回路基板２６０との間に所定間隔（例えば３ｍｍ）を設けることができる。また、第１近接センサ２２０と第２近接センサ２３０を印刷回路基板２６０の上部及び下部の対角線方向に配置する場合には、遮蔽板２４１、２４２を所定の間隔として代替することができる。

図４及び図５は、図３の携帯装置を用いて近接を検知する方法を示すフローチャートである。まず、図４の近接検知方法を説明すると、携帯装置２００が導電体の表面２８０に置かれた場合の近接センサ２２０、２３０によって測定されたインピーダンスは、携帯装置２００が木やガラスの上に置かれた場合やユーザが携帯装置２００に接近した場合に発生するインピーダンスよりも低い。したがって、近接センサ２２０、２３０が長い時間インピーダンス値を測定し、測定した値が所定の基準インピーダンス値より小さければ、該面が導電体の表面２８０に置かれていると判断することができる。

したがって、携帯装置２００は、第１近接センサ２２０と第２近接センサ２３０を用いて上部面と下部面のインピーダンスを所定時間（例えば１０分）の間検知する（Ｓ１２）。このとき、第１近接センサ２２０及び第２近接センサ２３０が近接を検知する時間は、図１及び図２の携帯装置１０、１００にユーザが接近する時間よりも長く設定する。携帯装置２００の制御部は、第１近接センサ２２０が検知した上部インピーダンス値ＩＭＰｕと第２近接センサ２３０が検知した下部インピーダンス値ＩＭＰｄとを比較する（Ｓ１３）。上部インピーダンス値ＩＭＰｕが下部インピーダンス値ＩＭＰｄ未満の場合は、携帯装置は上部ケース２１１が導電体表面２８０方向に向かって置かれたものと判断することができるので、以後には、第２近接センサ２３０だけがユーザの近接を検知するようにし、第１近接センサ２２０から検知される近接可否は制御部が無視するか、または第１近接センサ２２０を非活性化して消費電力を低減させる（Ｓ１４）。しかし、上部インピーダンス値ＩＭＰｕが下部インピーダンス値ＩＭＰｄ以上である場合、携帯装置は下部ケース２１２が導電体の表面２８０方向に向かって置かれたものと判断することができるので、以後には第１近接センサ２２０だけがユーザの近接を検知するようにする（Ｓ１５）。

図４の近接検知方法は、携帯装置２００が導電体表面２８０に置かれた場合、効果的に近接を検知することができるが、ユーザが携帯装置２００を一方の手に持ち、他方の手が近接する場合に有用ではない。したがって、ユーザが携帯装置２００を手で握って使用する場合も考慮しなければならない。

図５は、ユーザが携帯装置２００を手で握って使用する場合、使用することができる近接検知方法として、図４の近接検知時間よりも短い時間（例えば１ｍｓｅｃ）の間インピーダンス値を測定し（Ｓ２２）、所定時間（例えば１ｓｅｃ）の間測定したインピーダンス値の変化量を比較する（Ｓ２３）。図４の近接検知方法と同様に図５の近接検知方法も、第１近接センサ２２０と第２近接センサ２３０を備えているので、携帯装置２００の制御部は、第１近接センサ２２０が検知した上部インピーダンス値ＩＭＰｕの変化量と第２近接センサ２３０が検知した下部インピーダンス値ＩＭＰｄとの変化量を比較する。上部インピーダンス値ＩＭＰｕの変化量が下部インピーダンス値ＩＭＰｄの変化量より大きい場合、携帯装置は携帯装置の上部面方向でユーザの手が動いているものと判断することができるので、以後には、第１近接センサ２２０だけがユーザの近接を検知するようにし、第２近接センサ２３０から検知される近接可否は制御部が無視するか、または第２近接センサ２３０を非活性化する（Ｓ２４）。一方、上部インピーダンス値ＩＭＰｕの変化量が下部インピーダンス値ＩＭＰｄの変化量以下であれば、携帯装置は下部面方向においてユーザの手が動いているものと判断されるので、以後には、第２近接センサ２３０のみがユーザの近接を検知するようにする（Ｓ２５）。また、携帯装置２００が、例えば携帯電話である場合、手で握って通話を始めると携帯電話にあるＭＰＵ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｕｎｉｔ）が上記近接センサをすべて非活性化することができる。また、近接センサを接触センサとして兼用する場合には、接触を検知して上記近接センサは非活性化させる。

上記では、図４の近接検知方法と図５の近接検知方法とを個別的な近接検知方法に区分して説明したが、携帯装置２００が使用される多様な条件を考慮して図４及び図５の近接検知方法を併合して用いることができる。

図６は、本発明による近接センサを備えた携帯装置の第４実施形態を示す図面であって、図６の携帯装置３００は、上部ケース３１１、下部ケース３１２を備え、上部ケース３１１の下部に上部面への接近を検知するための複数個の近接センサ３２１〜３２ｎと下部ケース３１２の上部に下部面への接近を検知するための複数個の近接センサ３３１〜３３ｎを備える。図６では、図１ないし図３とは違って、第１近接センサ３２１〜３２ｎ及び第２近接センサ３３１〜３３ｎが上部ケース３１１及び下部ケース３１２に密着されたものと図示している。図６の第１近接センサ３２１〜３２ｎ及び第２近接センサ３３１〜３３ｎも上部ケース３１１及び下部ケース３１２と所定間隔を置いて配置されていても構わないが、上部ケース３１１及び下部ケース３１２が低いインピーダンスを発生する材質でなければ上部面と下部面とのインピーダンスをより容易に検知するために第１近接センサ３２１〜３２ｎ及び第２近接センサ３３１〜３３ｎが上部ケース３１１及び下部ケース３１２に密着されることが好ましい。

そして、図６の携帯装置３００は、上下部に２個の印刷回路基板３６１、３６２を備える。携帯装置３００は、小型化設計にあたっては、非常に重要な要因となる場合が多い。したがって、携帯装置３００は小型化のために複数個の印刷回路基板３６１、３６２を備える。

そして、遮蔽板３４０は、２つの印刷回路基板３６１、３６２との間に配置される。本願発明において遮蔽板３４０は、下部面のインピーダンスが第１近接センサ３２１〜３２ｎに影響を及ぼさないようにし、上部面のインピーダンスが第２近接センサ３３１〜３３ｎに影響を及ぼさないようにするために備えられるので、実際には第１近接センサ３２１〜３２ｎと第２近接センサ３３１〜３３ｎとの間に１つの遮蔽板３４０が備えられても第１近接センサ３２１〜３２ｎと第２近接センサ３３１〜３３ｎはそれぞれ下部面と上部面のインピーダンスに影響を受けず近接を検知することができる。また、図６に図示したように、２つの印刷回路基板３６１、３６２との間に遮蔽板３４０が備えられた場合には２つの印刷回路基板３６１、３６２のそれぞれから発生するインピーダンスの変化が他の印刷回路基板３６１、３６２に影響を与えないようにし、高速で動作する携帯装置３００の安全性を高めることができるという更なる効果がある。また、図示してないが、それぞれの印刷回路基板３６１、３６２と第１近接センサ３２１〜３２ｎと第２近接センサ３３１〜３３ｎとの間にも遮蔽板３４０を追加して印刷回路基板３６１、３６２から発生するインピーダンスの変化が第１近接センサ及び第２近接センサ３２１〜３２ｎ、３３１〜３３ｎに与える影響を低減することができる。図６において印刷回路基板３６１、３６２と近接センサ３２１〜３２ｎ、３３１〜３３ｎとの間の間隔（空間）は遮蔽板と同じ役割をする。もし、遮蔽板を接地電圧に接続する必要がなければ、誘電率の低いエアギャップ（ａｉｒｇａｐ）が遮蔽板になることができる。

図６では、印刷回路基板３６１、３６２と遮蔽板３４０との間に所定の間隔（例えば０．５ｍｍ）を置くことに図示しているが、携帯装置の小型化が重要な場合には印刷回路基板３６１、３６２と遮蔽板３４０との間に、空気のような誘電定数（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ）の低い物質を挿入して印刷回路基板３６１、３６２と遮蔽板３４０との間の間隔をさらに縮小させることができる。

図６の携帯装置３００の近接検知方法は、図２の携帯装置１００と類似して、複数個の第１近接センサ３２１〜３２ｎと複数個の第２近接センサ３３１〜３３ｎは個別的に近接を検知する。すべての第１近接センサ３２１〜３２ｎが指定された所定の時間（例えば、１ｍｓｅｃ）以内に近接を検知することができないか、すべての第１近接センサ３２１〜３２ｎが検知したインピーダンスの合計が第１基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈｕより小さいか、または近接センサ３２１〜３２ｎから検知したインピーダンスの差が所定値以上であれば、携帯装置３００の制御部は携帯装置３００の上部ケース３１１が導電体の表面３８０を向うように携帯装置３００が位置したと判断し、第２近接センサ３３１〜３３ｎだけを活性化し、第１近接センサ３２１〜３２ｎの一部またはすべてを非活性化する。一方、すべての第２近接センサ３３１〜３３ｎが指定された所定の時間（例えば、１ｍｓｅｃ）以内に近接を検知することができないか、すべての第２近接センサ３３１〜３３ｎが検知したインピーダンスの合計が第２基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈｄより小さいか、または近接センサ３３１〜３３ｎから検知したインピーダンスの差が所定値以上であれば、携帯装置３００の制御部は携帯装置３００の下部ケース３１２が導電体表面３８０を向うように携帯装置３００が位置したと判断し、第１近接センサ３２１〜３２ｎだけを活性化し、第２近接センサ３３１〜３３ｎの一部またはすべてを非活性化する。図２と同様に、第１基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈｕは、複数個の第１近接センサ３２１〜３２ｎが以前ｍ（ｍは自然数）回検知した平均インピーダンス値の合計で指定され、第２基準インピーダンス値ＩＭＰｔｈｄは複数個の第２近接センサ３３１〜３３ｎが以前ｍ（ｍは自然数）回検知した平均インピーダンス値の合計で指定される。また、第１近接センサ３２１〜３２ｎとの間にインピーダンス値の差を以前ｍ（ｍは自然数）回検知したインピーダンスの値の差に指定することができる。

また、図４と類似するように、所定時間の間に上部面と下部面とのインピーダンスをそれぞれ測定し、携帯装置３００の制御部は第１近接センサ３２１〜３２ｎが検知した上部インピーダンスの平均値ＡＩＭＰｕと第２近接センサ３３１〜３３ｎが検知した下部インピーダンスの平均値ＡＩＭＰｄとを比較して上部インピーダンスの平均値ＡＩＭＰｕが下部インピーダンスの平均値ＡＩＭＰｄ未満であれば、第２近接センサ３３１〜３３ｎだけがユーザの近接を検知するようにする。しかし、上部インピーダンスの平均値ＡＩＭＰｕが下部インピーダンスの平均値ＡＩＭＰｄ以上であれば、第１近接センサ３２１〜３２ｎだけがユーザの近接を検知するようにする。

そして、図６の携帯装置３００は、複数個の第１近接センサ３２１〜３２ｎと複数個の第２近接センサ３３１〜３３ｎを備えているので、複数個の第１近接センサ及び第２近接センサ３２１〜３２ｎ、３３１〜３３ｎをそれぞれマトリックス状に配置してユーザの接近方向を検知することができる。しかし、携帯装置３００はユーザが手に持って使用する場合が大部分であるので、下部面に接近するユーザの接近方向を判断すべく場合は多くない。したがって、第２近接センサ３３１〜３３ｎの個数を第１近接センサ３２１〜３２ｎと同一にする必要はない。すなわち、第２近接センサ３３１〜３３ｎの個数は第１近接センサ３２１〜３２ｎの個数より小さくてもよい。

また、携帯装置３００がタッチセンサを備える場合、殆どのタッチセンサは携帯装置３００の上部ケース３１１に配置される。したがって、上述のようにインピーダンス検知型タッチセンサのセンシング感度を高く設定して第１近接センサ３２１〜３２ｎとして使用することもできる。したがって、タッチセンサを備えた携帯装置３００は、第２近接センサ３３１〜３３ｎを追加して実現することができる。反対に、第１近接センサ３２１〜３２ｎ及び第２近接センサ３３１〜３３ｎが近接を検知しない場合にはタッチセンサとして活用することができる。

上述では、携帯装置の近接センサが上部または上下部に備えられた場合を例にして説明したが、場合によって、近接センサが側面に備えられた場合にも適用することができる。

上述では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。

１０，１００携帯装置
１１，１１１上部ケース
１２，１１２下部ケース
２０，１２１，１２２，１２ｎ近接センサ
４０，１４０遮蔽板
６０，１６０印刷回路基板
８０，１８０導電体表面

Claims

上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケースと下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第１近接センサと、
前記下部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第２近接センサと、
前記少なくとも１つの第１近接センサと前記第２近接センサとの間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第１近接センサに印加されることを遮断し、前記上部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第２近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記第１近接センサ及び第２近接センサにおいて所定時間の間に検知されたインピーダンス値を比較して、前記第１近接センサで検知されたインピーダンス値が前記第２近接センサで検知されたインピーダンス値未満であれば前記第１近接センサを非活性化し、以上であれば前記第２近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
接地電圧に電気的に接続された導体板である
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記携帯装置は、
前記少なくとも１つの遮蔽手段と前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に低い誘電定数を有する絶縁板をさらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
低い誘電定数を有する絶縁板である
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記第１近接センサと第２近接センサとの間に所定間隔の空間を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記印刷回路基板が多層印刷回路基板である場合、前記多層印刷回路基板の一層として実現される
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記印刷回路基板が複数個である場合、前記複数個の印刷回路基板との間に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記少なくとも１つの印刷回路基板と前記第１近接センサ及び第２近接センサとの間にそれぞれ配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケースと下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第１近接センサと、
前記下部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第２近接センサと、
前記少なくとも１つの第１近接センサと前記第２近接センサとの間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第１近接センサに印加されることを遮断し、前記上部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第２近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記第１近接センサ及び第２近接センサにおいて所定時間の間に複数回数測定されたインピーダンス値の変化量を比較して、前記第１近接センサで検知されたインピーダンス値の変化量が前記第２近接センサで検知されたインピーダンス値の変化量より大きければ前記第２近接センサを非活性化し、未満であれば前記第１近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケースと下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第１近接センサと、
前記下部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第２近接センサと、
前記少なくとも１つの第１近接センサと前記第２近接センサとの間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第１近接センサに印加されることを遮断し、前記上部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第２近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記第１近接センサ及び第２近接センサが、それぞれ複数個備えられる場合、前記複数個の第１近接センサがすべて所定時間以内に近接を検知すると、前記複数個の第２近接センサを非活性化し、前記複数個の第２近接センサがすべて所定時間以内に近接を検知すると、前記複数個の第１近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケースと下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第１近接センサと、
前記下部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第２近接センサと、
前記少なくとも１つの第１近接センサと前記第２近接センサとの間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第１近接センサに印加されることを遮断し、前記上部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第２近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記第１近接センサ及び第２近接センサがそれぞれ複数個備えられる場合、前記複数個の第１近接センサが検知したインピーダンスの合計が第１基準インピーダンス値より小さければ前記複数個の第１近接センサを非活性化し、前記複数個の第２近接センサが検知したインピーダンスの合計が第２基準インピーダンス値より小さければ前記複数個の第２近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
前記第１及び第２基準インピーダンス値は、
それぞれ前記複数個の第１近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の合計と前記複数個の第２近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値との合計である
ことを特徴とする請求項１１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケースと下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第１近接センサと、
前記下部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する少なくとも１つの第２近接センサと、
前記少なくとも１つの第１近接センサと前記第２近接センサとの間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第１近接センサに印加されることを遮断し、前記上部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記第２近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記第１及び第２近接センサがそれぞれ複数個に備えられた場合、前記複数個の第１近接センサが検知したインピーダンスとの差が第１基準インピーダンス値以下であると前記複数個の第１近接センサを非活性化し、前記複数個の第２近接センサが検知したインピーダンスの差が第２基準インピーダンス値以下であると前記複数個の第２近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
前記第１及び第２基準インピーダンス値は、
それぞれ前記複数個の第１近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の差と前記複数個の第２近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の差である
ことを特徴とする請求項１３に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの第１及び第２近接センサは、
複数個に備えられた場合にそれぞれのマトリックス状に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記制御部は、
前記複数個の第１及び第２近接センサが近接を検知する手順によりユーザが接近する方向を判断する
ことを特徴とする請求項１５に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記第１及び第２近接センサは、
非活性化の際に、タッチセンサとして使用される
ことを特徴とする請求項１に記載の近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケース及び前記下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する複数個の近接センサと、
前記複数個の近接センサと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記複数個の近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記複数個の近接センサがすべて所定時間以内に近接を検知すると、前記複数個の近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
接地電圧に電気的に接続された導体板である
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記携帯装置は、
前記少なくとも１つの遮蔽手段と前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に低い誘電定数を有する絶縁板をさらに備える
ことを特徴とする請求項１９に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
低い誘電定数を有する絶縁板である
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記複数個の近接センサと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に所定間隔の空間を形成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記印刷回路基板が多層印刷回路基板である場合、前記多層印刷回路基板の一層で実現されている
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記少なくとも１つの遮蔽手段は、
前記印刷回路基板が複数個である場合、前記複数個の印刷回路基板との間に配置される
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケース及び前記下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する複数個の近接センサと、
前記複数個の近接センサと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記複数個の近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記複数個の近接センサが検知したインピーダンスの合計が基準インピーダンス値より小さければ前記複数個の近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
前記基準インピーダンス値は、
それぞれ前記複数個の近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の合計である
ことを特徴とする請求項２５に記載の近接センサを備えた携帯装置。
上部ケース及び下部ケースと、
前記上部ケース及び前記下部ケースとの間に配置され、制御部を備える少なくとも１つの印刷回路基板と、
前記上部ケースと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置され、インピーダンスを検知する複数個の近接センサと、
前記複数個の近接センサと前記少なくとも１つの印刷回路基板との間に配置されて前記下部ケースを介して印加されるインピーダンスが前記複数個の近接センサに印加されることを遮断する少なくとも１つの遮蔽手段と、を備え、
前記制御部は、
前記複数個の近接センサが検知したインピーダンスの差が基準インピーダンス値以上であると、前記複数個の近接センサを非活性化する
ことを特徴とする近接センサを備えた携帯装置。
前記基準インピーダンス値は、
それぞれ前記複数個の近接センサが以前複数回数検知した平均インピーダンス値の差である
ことを特徴とする請求項２７に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記複数個近接センサは、
マトリックス状に配置される
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記制御部は、
前記複数個の近接センサが近接を検知する手順によりユーザが接近する方向を判断する
ことを特徴とする請求項２９に記載の近接センサを備えた携帯装置。
前記複数個の近接センサは、
非活性化の際にタッチセンサとして使用する
ことを特徴とする請求項１８に記載の近接センサを備えた携帯装置。