KR100352559B1 - 이동정보장치및그제어방법 - Google Patents

이동정보장치및그제어방법 Download PDF

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데루유끼 모또하시
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닛본 덴기 가부시끼가이샤
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Abstract

데이터 처리부와 무선 통신부를 구비한 이동 정보 장치(mobile information apparatus)에 있어서, 무선 통신부가 무선 송신을 행하는지의 여부를 검사하고, 무선 통신부가 무선 송신을 행하는 경우, 데이터 처리부의 전력 소비를 정상 레벨보다 낮은 선정된 레벨 이내로 제한할 수 있다. 그러므로, 이동 정보 장치의 총 전력 소비도 최대 전력 소비의 합보다 낮은 전력 소비 레벨 이내로 제한된다.

Description

이동 정보 장치 및 그 제어 방법{MOBILE INFORMATION APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREFOR}
본 발명은 무선 통신 기능을 갖고 있는 이동 정보 장치에 관한 것으로, 특히 이동 정보 처리 장치의 데이터 처리부의 제어 방법에 관한 것이다.
정보 처리부 및 무선 통신부의 결합부인 이동 정보 기어(mobile information gear)가 공지되어 있다. PHS(personal handyphone system)나 PDC(personal digital cellular) 전화와 같은 이동 전화는 TDMA(time division multiple access) 통신 방식으로 데이터를 송신하거나 수신하기 위해 무선 통신부로서 사용될 수 있다. 통신 중에 무선 통신부는 프레임에서 수신 및 송신 동작을 선택적으로 행한다.
한편, 배터리 전력 장치의 전력 소비는 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 전력 소비를 감소시키기 위해, 전력 소비는 클럭 주파수에 따라 증가하기 때문에, 마이크로프로세서는 행해질 프로세스에 따른 선택된 클럭 주파수에 따라 동작한다.
그러나, 수신 및 송신 동작의 프레임 타이밍은 마이크로프로세서의 클럭 변화 타이밍과 동기되지 않는다. 그러므로, 배터리를 포함하는 전원 회로의 용량은 정보 처리부 및 무선 통신부의 최대 전력 소비의 합에 따라 대처하여 설계된다. 이것은 전원 회로 및 배터리의 크기 및 무게를 증가시켜 이동 정보 단말기의 소형화에 저해가 된다.
본 발명의 목적은 전력 소비를 절감하고 이동 정보 장치를 소형화할 수 있는이동 정보 장치 및 그를 위한 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 정보 처리부 및 무선 처리부의 결합부에서 선정된 통신 방식으로 무선 통신부가 무선 송신을 행하는 지의 여부를 검사하고, 무선 송신부가 무선 송신을 행하는 경우에 정보 처리부의 전력 소비가 정상 레벨보다 낮은 선정된 레벨 이내로 제한된다.
송신의 경우에, 정보 처리부의 전력 소비가 보다 낮은 레벨 이내에 제한되기 때문에, 정보 처리부 및 무선 통신부의 총 전력 소비도 그 최대 전력 소비보다 낮은 전력 소비 레벨 이내에 제한된다. 그러므로, 전원 회로의 용량은 무선 통신부의 최대 전력 소비 및 정보 처리부의 보다 낮은 전력 소비의 합에 대처하여 설계된다. 이것은 전원 회로 및 배터리의 크기 및 무게를 종래 기술에 비해 감소시키고 결과적으로 이동 정보 장치를 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선부를 구비하는 이동 정보 장치를 도시한 블럭도.
도 2a는 본 발명에 따른 제어 방법의 제1 실시예에서 무선부의 통신 동작을 도시한 타임 차트.
도 2b는 제1 실시예에서 데이터 처리부의 동작을 도시한 타임 차트.
도 2c는 제1 실시예에서 무선부의 소비 전류의 변화를 도시한 파형도.
도 2d는 제1 실시예에서 데이터 처리부의 소비 전류의 변화를 도시한 파형도.
도 2e는 제1 실시예에서 총 소비 전류의 변화를 도시한 파형도.
도 3은 본 발명에 따른 제어 방법의 제2 실시예에서 데이터 처리부의 제어 동작을 도시한 플로우 차트.
도 4a는 도 1의 실시예에서 사용 가능한 신호 포맷의 다른 예를 도시한 도면.
도 4b는 도 4a의 신호에 대응하는 데이터 처리부의 다른 제어 동작을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 무선부
11 : 데이터 처리부
12 : 전력 제어기
13 : 내부 배터리
14 : 외부 전원
15 : 입력 디바이스(키 패드)
16 : 디스플레이(LCD)
101 : 디플렉서(diplexer)
102 : 수신기
103 : 송신기
104 : 주파수 합성기
105 : 채널 제어기
106 : 마이크로프로세서
107 : ROM
108 : 클럭 발생기
109 : 기준 주파수 발생기
110 : RAM
111 : 배터리 모니터
도 1을 참조하면, 이동 정보 장치는 무선부(10), 데이터 처리부(11) 및 전력 제어기(12)를 포함하고 있다. TDMA 무선 통신 기능을 갖고 있는 전자 노트북 또는 전자 보드는 이동 정보 장치의 한 예이다. 내부 배터리(13)는 이동 정보 장치 내에 제공되고, 배터리 또는 AC 어댑터와 같은 다른 외부 전원(14)는 전력 제어기(12)에 접속될 수 있다. 이동 정보 장치는 내부 배터리(13) 또는 외부 전원(14)을 통해 전원이 인가된다.
외부 전원(14)이 접속되지 않은 경우에, 전력 제어기(12)는 내부 배터리(13)를 선택하고 무선부(10) 및 데이터 처리부(11)에 전력을 공급한다. 외부 전원(14)이 접속될 때 전력 제어기(12)는 전력을 공급하는 외부 전원(14)를 선택한다. 이하에서는 무선부(10)에 공급되는 전류는 IA로 표시되고, 데이터 처리부(11)에 공급되는 전류는 IB로 표시된다. 또한 전력 제어기(12)는 데이터 처리부(11)에 선택된 전원 공급 형태를 통지한다.
이동 정보 장치는 키 패드와 같은 입력 디바이스(15) 및 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이(16)를 더 포함하고 있다. 이동 전화의 경우에, 이 도면에 도시되지 않은 음성 프로세서 및 마이크로폰은 데이터 처리부(11)에 접속된다.
무선부(10)에서, 안테나는 수동 소자인 디플렉서(101)에 접속되고, 디플렉서(101)는 안테나를 수신기(102) 및 송신기(104)에 접속시킨다. 주파수 합성기(104)는 제어된 주파수를 갖는 국부 발진 신호를 수신기(102) 및 송신기(104) 각각에 공급한다.
수신기(102)는 안테나를 통해 무선 기지국(도시하지 않음)으로부터 무선 신호를 수신하여 수신된 무선 신호를 기저대 신호로 복조한다. 기저대 신호는 수신기(102)로부터 채널 제어기(105)로 전송된다. 송신의 경우에, 채널 제어기(105)는 송신 신호에 따라 반송파를 변조하여 무선 송신 신호를 발생시키는 송신기(103)에 송신 신호를 출력한다. 무선 송신 신호는 디플렉서(101) 및 안테나를 통해 송신된다.
채널 제어기(105)는 수신기(102) 및 송신기(103) 각각의 TDMA 타이밍 제어를행한다. 또한, 채널 제어기(105)는 주파수 합성기(104)의 TDMA 타이밍 제어 및 주파수 제어를 행한다.
데이터 처리부(11)는 후술되는 판독 전용 메모리(ROM ; 107) 내에 저장된 프로그램에 따라 이동 정보 장치의 동작을 제어하는 마이크로프로세서(106)을 포함하고 있다. 마이크로프로세서(106)는 채널 제어기(105)로부터 수신된 데이터를 입력하고 송신 데이터를 채널 제어기(105)로 출력한다. 마이크로프로세서(106)은 채널 제어기(105)를 제어하고 채널 제어기(105)로부터 무선부(10)의 통신 상태 -T/R (송신인지 수신인지의 여부)- 를 수신한다.
마이크로프로세서(106)는 클럭 선택 신호에 따라 클럭 발생기(108)에 의해 발생되는 선택된 주파수 클럭 CLK에 의해 동작한다. 상세하게는 클럭 CLK는 다수의 주파수(여기에서, 10MHz, 40MHz 및 100MHz) 중에서 선택된다. 기준 주파수 발생기(109)는 기준 주파수로 클럭 발생기(108)에 공급한다.
마이크로프로세서(106)는 필요한 데이터를 저장하기 위해 랜덤 액세스 메모리(RAM ; 110)를 사용한다. 배터리 모니터(111)는 내부 배터리(13) 내에서 전력의 잔류량을 모니터하는 데에 사용된다. 예를 들어, 배터리 모니터(111)는 내부 배터리(13)의 출력 전압을 검출할 수 있다. 이 경우에, 마이크로프로세서(106)는 내부 배터리(13)의 검출된 전압을 선정된 임계값과 비교하고 검출된 전압이 선정된 임계값보다 낮은 경우에 내부 배터리(13) 내에서 충분한 전력이 유지되지 않는다고 판단된다.
후술되는 바와 같이, 마이크로프로세서(106)는 무선부(10)의 통신 상태에 따라 클럭 주파수를 선택한다. 송신의 경우에, 송신기(103)는 상당히 큰 전력량을 소비한다. 그러므로, 송신 중에 장치의 총 소비 전류가 저주파수 클럭의 선택에 의해 선정된 최대 레벨보다 낮게 제한되도록 마이크로프로세서(106)는 클럭 발생기(108)을 제어한다. 이하 상세히 설명한다.
<제1 실시예>
도 2a를 참조하면, 무선부(10)는 프레임 단위로 수신 및 송신 동작(R/T)을 교대로 행한다고 가정한다. 마이크로프로세서(106)가 채널 제어기(105)로부터 통신 상태 T/R을 수신하기 때문에 마이크로프로세서(106)는 통신 상태 T/R에 따라 저 전력 모드(L) 및 정상 모드(H/L) 사이에서 변환한다.
도 2c-2e를 참조하면, 특히, 무선부(10)의 소비 전류 IA는 도 2c에 도시된 바와 같이 송신 상태 T 동안에 최대 레벨 IAmax로 증가하기 때문에 마이크로프로세서(106)에 공급되는 클럭은 저주파수(예를 들어, 10MHz)로 고정되어 도 2d에 도시된 바와 같이 데이터 처리부(11)의 소비 전류 IB는 최저 레벨 IBmin로 강하한다. 즉, 마이크로프로세서(106)는 송신 상태 T 동안 저전력 모드로 설정된다.
한편, 수신 상태 R 동안 무선부(10)의 소비 전류 IA는 도 2c에 도시된 바와 같이 최소 레벨 IAmin로 감소한다. 그러므로, 마이크로프로세서(106)의 주파수 제한이 해제되어 원하는 클럭 주파수가 마이크로프로세서(106)에서 동작하는 프로그램에 따라 저주파수 및 고주파수(예를 들어, 100MHz)로부터 선택된다. 데이터 처리부(11)의 소비 전류 IB는 도 2d에 도시된 바와 같이 최소 레벨 IBmin과 최대 레벨 IBmax사이에서 변화한다. 즉, 마이크로프로세서(106)는 수신 상태 R 동안 정상 모드로 설정된다.
도 2e를 참조하면, 총 소비 전류 IC는 배터리(13)의 전력 소비에 대응하는 소비 전류 IA및 IB의 합이다. 데이터 처리부(11)의 소비 전류 IB가 도 2d에 도시된 바와 같이, 송신 상태 T 동안 최저 레벨 IBmin로 강하하기 때문에, 총 소비 전류 IC는 최대 소비 전류 ICmax로 제한된다. 수신 상태 R 동안, 총 소비 전류 IC는 최저 레벨 ICmin과 중간 레벨 ICo사이에서 변화한다.
무선부(10)의 소비 전류 IA의 송신시의 소비 전류 IAmax= 1000mA, 무선부 (10)의 소비 전류 IA의 수신시의 소비 전류 IAmin= 10mA, 100MHz의 고주파수에서 데이터 처리부(11)의 소비 전류 IB는 IBmax= 500mA, 10MHz의 저주파수에서 데이터 처리부(11)의 소비 전류 IB는 IBmin= 200mA로 가정한다. 그러므로, 총 소비 전류 Ic 는 송신 상태 동안 최대 소비 전류 ICmax=1200mA로 제한된다. 마이크로프로세서(106)가 수신 상태 동안에 고주파수 클럭(100MHz)으로 동작하는 경우에 총 소비 전류 IC는 중간 소비 전류 ICO= 510mA로 제한된다. 마이크로프로세서(106)가 수신 상태 동안 저주파주 클럭(10MHz)에서 동작하는 경우에 총 소비 전류 IC는 최소 소비 전류 ICmin= 210mA로 제한된다.
데이터 처리부(11)의 소비 전류 IB가 종래 기술에서와 같이 송신 상태 T 동안 최소 레벨 IBmin로 강하되지 않는 경우에 총 소비 전류 IC는 송신 상태 동안 최대 소비 전류 ICmax= IAmax+ IAmax을 1500mA로 상승한다. 그러므로, 종래 기술에 비해 최대 소비 전류가 300mA 정도 낮아지고 결과적으로 소형화가 증진된다.
<제2 실시예>
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로프로세서(106)의 전력 제어가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 선택된 전원 형태 및 모니터된 배터리 전압은 어느 클럭 주파수를 선택할 것인지를 결정하기 위해 사용된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 통신 개시 후에(스텝 S301에서 예), 마이크로프로세서(106)는 무선부(10)이 채널 제어기(105)로부터 수신된 통신 상태 신호를 모니터링함으로써 송신 상태에 있는지의 여부를 검사한다(스텝 S302).
무선부(10)가 송신 상태 T에 있는 경우에(스텝 S302에서 예), 외부 전원(14)이 선택되는지를 또한 검사한다(스텝 S303). 외부 전원(14)이 전력 제어기(12)에 접속되지 않는 경우에(스텝 S303에서 아니오), 배터리(13)에서 충분한 전력이 유지되는 가를 또한 검사한다(스텝 S304). 배터리(13)에 충분한 전력이 있지 않은 경우에(스텝 S304에서 아니오), 저전력 모드만 허용된다(스텝 S305). 수신 상태에 있는 경우에(스텝 S302에서 아니오), 외부 전원(14)이 사용될 때(스텝 S303에서예) 또는 충분한 배터리 전력일 때(스텝 S304에서 예), 정상 모드가 허용된다(스텝 S306).
한편, 제2 실시예에 따르면, 마이크로프로세서(106)는 배터리(13)에 충분한 전력이 있지 않은 경우에만 저전력 모드로 설정된다. 즉, 마이크로프로세서(106)는 클럭 발생기(108)을 제어하여 저주파수 클럭을 선택하게 한다. 배터리(13) 또는 외부 전원(14) 내에서 충분한 전력이 사용되는 경우에, 원하는 주파수 클럭이 동작 프로그램에 따라 선택된다. 따라서, 전원 상태에 따라 적당한 처리 속도가 얻어질 수 있다.
도 2a-2e에 도시된 바와 같은 제1 실시예에 따르면, 마이크로프로세서(106)는 배터리에 충분한 전력이 유지될 때에도 저전력 모드로 설정된다. 말할 필요없이, 배터리(13)에 충분한 전력이 없는 경우에만 마이크로프로세서(106)가 저전력 모드로 설정될 수 있도록 제1 실시예가 변형될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 통신 장치는 RCR- STD (Research and Development Center for Radio System Standard)-27에 적합한 PDC 전화 시스템에 적용될 수 있다. 이 시스템에서, 20msec의 단일 송신 프레임 다음에 각각이 20msec인 2개의 수신 프레임이 뒤따른다. 상술한 바와 같이, 송신 프레임 동안, 마이크로프로세서(106)는 저전력 모드(L)로 설정된다. 수신 프레임 동안, 마이크로프로세(106)는 정상 모드(H/L)로 설정된다.
도 4a에 도시된 바와 같은 신호 방식의 수신 프레임이 송신 프레임보다 길기때문에, 송신에 요구되는 소비 전력이 상당히 낮아져 결과적으로 총 전력 소비가 감소된다. 그러므로, 마이크로프로세서(106)는 보다 높은 주파수 클럭에서 동작할 수 있다.

Claims (18)

  1. 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법에 있어서,
    a) 상기 무선 통신부가 소정의 통신 방식으로 무선 송신을 행하는지의 여부를 검사하는 단계; 및
    b) 상기 무선 통신부가 상기 무선 송신을 행하는 경우, 상기 데이터 처리부의 전력 소비를 정상 레벨보다 낮은 소정의 레벨 이내로 제한하는 단계
    를 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    c) 상기 무선 통신부가 무선 수신을 행하는 경우, 전력 소비 제한을 해제하는 단계
    를 더 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    배터리가 상기 데이터 처리부 및 상기 무선 통신부에 전력을 공급하고,
    상기 단계 b)는,
    상기 배터리의 잔류량을 모니터하는 단계; 및
    상기 무선 통신부가 상기 무선 송신을 행하고, 상기 배터리의 상기 잔류량이 소정의 임계 레벨 미만인 경우, 상기 데이터 처리부의 전력 소비를 상기 소정의 레벨 이내로 제한하는 단계
    를 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    c) 상기 무선 통신부가 무선 수신을 행하는 경우, 전력 소비 제한을 해제하는 단계; 및
    d) 상기 배터리의 상기 잔류량이 상기 소정의 임계 레벨 이상인 경우, 전력 소비 제한을 해제하는 단계
    를 더 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    내부 배터리 및 외부 전원 중 선택된 하나가 상기 데이터 처리부 및 상기 무선 통신부에 전력을 공급하고,
    상기 단계 b)는,
    상기 배터리의 잔류량을 모니터하는 단계;
    상기 외부 전원이 선택되는지의 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 무선 통신부가 상기 무선 송신을 행하고, 상기 외부 전원이 선택되지 않으며, 상기 배터리의 잔류량이 소정의 임계 레벨 미만인 경우, 상기 소정의 레벨 내에서 상기 데이터 처리부의 전력 소비를 제한하는 단계
    를 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    c) 상기 무선 통신부가 무선 수신을 행하는 경우, 전력 소비 제한을 해제하는 단계; 및
    d) 상기 외부 전원이 선택되는 경우, 상기 전력 소비 제한을 해제하는 단계; 및
    e) 상기 배터리의 상기 잔류량이 상기 소정의 임계 레벨 이상인 경우, 상기 전력 소비 제한을 해제하는 단계
    를 더 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단계 b)에서, 상기 소정의 레벨은 상기 정상 레벨을 포함하는 다수의 전력 소비 레벨 중에서 선택되는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 마이크로프로세서를 포함하고,
    상기 단계 b)는,
    다수의 클럭 주파수 중에서 상대적으로 낮은 클럭 주파수를 선택하는 단계; 및
    상기 상대적으로 낮은 클럭 주파수를 상기 마이크로프로세서에 공급하는 단계를 포함하는 데이터 처리부 및 무선 통신부의 결합부에서의 제어 방법.
  9. 이동 정보 장치에 있어서,
    소정의 통신 방식으로 무선 신호를 수신 및 송신하기 위한 무선 송수신기(radio transceiver);
    상기 무선 송수신기를 통해 수신 및 송신되는 정보를 처리하기 위한 프로세서; 및
    상기 무선 송수신기가 무선 신호를 송신하는 경우, 상기 프로세서의 소비 전류가 정상 레벨보다 낮은 소정의 레벨 이내로 제한되도록, 상기 소정의 통신 방식과 동기하여 상기 프로세서의 소비 전류를 조정하기 위한 조정기(adjuster)
    를 포함하는 이동 정보 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무선 송수신기가 무선 신호를 수신하는 경우, 상기 조정기는 소비 전류 제한을 해제하는 이동 정보 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 프로세서 및 상기 무선 송수신기에 전력을 공급하기 위한 배터리; 및
    상기 배터리의 잔류량을 모니터하기 위한 배터리 모니터
    를 포함하고,
    상기 무선 송수신기가 무선 신호를 송신하고 상기 배터리의 잔류량이 소정의임계 레벨 미만인 경우, 상기 조정기는 상기 프로세서의 소비 전류를 상기 소정의 레벨 이내로 제한하는 이동 정보 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 배터리의 상기 잔류량이 상기 소정의 임계 레벨 이상인 경우, 상기 조정기는 소비 전류 제한을 해제하는 이동 정보 장치.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 프로세서 및 상기 무선 송수신기에 전력을 공급하기 위한 내부 배터리;
    상기 프로세서 및 상기 무선 송수신기에 전력을 공급하기 위한 외부 전원;
    상기 내부 배터리 및 상기 외부 전원 중 하나를 선택하고, 선택된 것으로부터의 전력을 상기 프로세서 및 상기 무선 송수신기에 공급하기 위한 전력 제어기; 및
    상기 배터리의 잔류량을 모니터하기 위한 배터리 모니터
    를 포함하고,
    상기 무선 송수신기가 무선 신호를 송신하고, 상기 외부 전원이 선택되지 않으며, 상기 배터리의 잔류량이 소정의 임계 레벨 미만인 경우, 상기 조정기는 상기 프로세서의 소비 전류를 상기 소정의 레벨 이내로 제한하는 이동 정보 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 외부 전원이 선택되는 경우, 상기 조정기는 소비 전류 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 이동 정보 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 배터리의 상기 잔류량은 상기 소정의 임계 레벨 이상인 경우, 상기 조정기는 소비 전류 제한을 해제하는 이동 정보 장치.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 정상 레벨을 포함하는 다수의 소비 전류 레벨 중에서 상기 소정의 레벨을 선택하기 위한 소비 전류 선택기를 더 포함하는 이동 정보 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 소비 전류 선택기는 다수의 클럭 주파수 중에서 상대적으로 낮은 클럭 주파수를 선택하여, 상기 상대적으로 낮은 클럭 주파수를 상기 프로세서에 공급하는 이동 정보 장치.
  18. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 소정의 통신 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식이고, 상기 무선 송수신기는 송신 프레임에서 무선 신호를 송신하는 이동 정보 장치.
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