KR101413681B1

KR101413681B1 - 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법 및 그방법을 이용한 휴대용 장치

Info

Publication number: KR101413681B1
Application number: KR1020070091534A
Authority: KR
Inventors: 최상언; 서정범; 최문철; 김연배
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2014-07-02
Also published as: KR20090026505A

Abstract

본 발명은 휴대용 장치에 내장된 지자기 센서를 이용하여 상기 휴대용 장치의 폴더나 슬라이드의 개폐를 인식하고 절대방향 정보를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 장치는, 지자기 및 시스템 내부 자장을 입력받아 센서 신호를 출력하는 센서부와, 방위각 측정 제어 신호 또는 전력 관리 제어 신호를 공급하는 제어부와, 상기 제어부로부터 전력 관리 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 휴대용 장치의 개폐 여부를 판단하고 디스플레이의 전원을 제어하는 전력 관리부와, 상기 제어부로부터 방위각 측정 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 상기 휴대용 장치의 방위각을 측정하는 방위각 측정부로 이루어진다.

휴대용 장치, 폴더, 슬라이드, 플럭스 게이트 센서, 지자기, 방위각

Description

방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법 및 그 방법을 이용한 휴대용 장치{Method for providing azimuth sensing and contactless switching and mobile device thereof}

본 발명은 휴대용 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 장치에 내장된 지자기 센서를 이용하여 상기 휴대용 장치의 폴더나 슬라이드의 개폐를 인식하고 절대방향 정보를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

기존의 LBS(Location Based Service)를 제공하는 휴대용 장치(mobile device)에는 방위각 정보를 제공하기 위한 나침반이나 지자기 센서가 구비되어 있다. 휴대용 장치는 이러한 나침반이나 지자기 센서를 이용하여, 사용자에게 지도 회전 기능이나 네비게이션 기능 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 상기 지자기 센서는 지자기를 측정하여 소정의 센서 값을 출력함으로써, 지자기의 극 방향(절대 방향)에 관한 정보를 제공한다.

한편, 바(bar) 타입을 제외한 거의 모든 휴대용 장치는 소비 전력 저감을 위하여, 폴더나 슬라이드를 열 때에만 디스플레이가 자동으로 켜지고, 그 이외에는 디스플레이가 자동으로 꺼지게 하는 기능을 구비하고 있다. 이러한 기능을 위하여, 통상의 휴대용 장치는 비접촉 스위치 센서를 이용하고 있다.

상기 비접촉 스위치 센서는 두 가지의 구성요소로 이루어져 있다. 즉, 비접촉 스위치 센서는 슬라이드나 폴더의 일 측(예: LCD 디스플레이)에 배치된 강력한 영구자석과, 상기 폴더나 슬라이드 개폐시 센서와 영구자석의 거리 변화에 의해 변화하는 자장의 세기를 감지하는 자기 센서(예: Hall IC)로 이루어진다.

도 1을 참조하면, 종래의 휴대용 장치(50)는 센서부(10), 프로세서(20) 및 디스플레이(30)로 구성된다. 센서부(10)는 지자기의 극 방향을 감지하기 위한 지자기 센서(11)와, 고정된 자장을 제공하는 영구 자석(13)과, 상기 자장의 세기에 따라 폴더나 슬라이드의 개폐를 감지하기 위한 비접촉 스위치 센서(12)로 구성된다. 지자기 센서(11)는 지자기를 감지하여 그에 대응하는 센서 값을 프로세서(20)에 제공한다.

프로세서(20)는 지자기 센서(11)로부터 제공된 센서 값을 이용하여, 지자기의 극과 휴대용 장치(50)가 이루는 각도, 즉 방위각을 연산하는 방위각 측정부(21)와 비접촉 스위치 센서(12)에서 감지된 폴더나 슬라이드의 개폐에 따라 디스플레이(30)의 온/오프를 제어하는 전력 관리부(22)를 포함한다.

디스플레이(30)는 LCD(31) 및/또는 LED(32) 등 다양한 디스플레이 소자를 포함할 수 있다. 디스플레이(30)는 방위각 측정부(21)에서 연산된 방위각을 표시할 수 있으며, 전력 관리부(22)의 제어에 따라 온(on) 상태로 되거나 오프(off) 상태로 전환된다.

이와 같이, 종래의 휴대용 장치(50)는 지자기를 검출하기 위한 지자기 센 서(11)와 디스플레이(30)의 온/오프를 감지하기 위하여 상대적으로 큰 자장의 변화를 검출하는 비접촉 스위치 센서(12) 및 영구 자석(13)을 별도로 구비하고 있다. 또한 종래의 휴대용 장치(50)에서 방위각 연산 기능과 전력 관리 기능 간에는 전혀 연관 관계가 없다. 이와 같은 종래의 휴대용 장치(50)는 소형화, 슬림화를 추구하거나 저비용을 요구하는 소비자의 기호를 충족시키기에 어려움이 있다.

따라서, 어려움을 극복하기 위해서는 미약한 지자기 성분을 검출할 수 있으면서 상대적으로 강력한 자계를 검출할 수 있는 자기 센서, 감도가 높고 넓은 자장 대역(Wide Magnetic Field Range)를 지원하는 자기 센서를 이용하여, 별도의 비접촉 스위치 센서 및 영구 자석을 사용하지 않는 방법을 강구할 필요가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 지자기 센서만으로 방위각 정보를 제공하면서 디스플레이의 온/오프를 자동으로 제어하는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 장치는, 지자기 및 시스템 내부 자장을 입력받아 센서 신호를 출력하는 센서부; 방위각 측정 제어 신호 또는 전력 관리 제어 신호를 공급하는 제어부; 상기 제어부로부터 전력 관리 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 휴대용 장치의 개폐 여부를 판단하고 디스플레이의 전원을 제어하는 전력 관리부; 및 상기 제어부로부터 방위각 측정 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 상기 휴대용 장치의 방위각을 측정하는 방위각 측정부를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법은, 지자기 및 시스템 내부 자장을 입력받아 센서 신호를 출력하는 단계; 방위각 측정 제어 신호 또는 전력 관리 제어 신호를 공급하는 단계; 상기 제어부로부터 전력 관리 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 휴대용 장치의 개폐 여부를 판단하고 디스플레이의 전원을 제어하는 단계; 및 상기 제어부로부터 방위각 측정 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 상기 휴대용 장치의 방위각을 측정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 플럭스 게이트 센서 장치의 실장만으로 방위각 기능과 디스플레이의 전력 공급 제어 기능을 동시에 제공하는 것이 가능하다. 이에 따라 휴대용 장치의 소형화, 경량화 및 슬림화를 추구하는 소비자의 기호를 충족할 수 있고, 휴대용 장치의 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 장치(100)의 개념을 보여주는 도면이다. 휴대용 장치(100)는 도1의 휴대용 장치(50)와 달리 센서부(40)에는 지자기 센서(41) 만이 포함되고 영구 자석이나 별도의 비접촉 스위치 센서는 포함되어 있지 않다. 지자가 센서(41)는 지자기를 센싱할 뿐만 아니라, 휴대용 장치(100)의 시스템 내부(15)에서 자연적으로 발생되는 자장도 센싱한다. 상기 자장은 주로 휴대용 장치(100)의 스피커, 전원 등에서 발생한다. 프로세서(20)에 포함된 방위각 측정부(21)는 지자기 센서(41)로부터 제공된 센서 값을 이용하여, 휴대용 장치(100)의 방위각을 연산하고, 프로세서(20)에 포함된 전력 관리부(22)는 지자기 센서(41)에서 감지된 센서 값을 이용하여 휴대용 장치(100)의 폴더나 슬라이드의 개폐 여부를 판단한다. 디스플레이(30)는 방위각 측정부(21)에서 연산된 방위각을 표시할 수 있으며, 전력 관리부(22)의 제어에 따라 온(on) 상태로 되거나 오프(off) 상태로 전환된다.

지자기 센서(41)로는 플럭스 게이트 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 플럭스 게이트 센서는 퍼말로이(permalloy)와 같은 고투자율 재료를 자심으로 사용하며, 그 자심을 감은 구동권선(coil)을 통해 여기 자장을 가하여 그 자심의 자기포화 및 비선형 자기 특성에 따라 발생하는 외부자장에 비례하는 2차 고조파 성분을 측정함으로써 자장의 크기 및 방향을 측정할 수 있는 수단이다. 따라서, 지자기 센서(41)는 외부자장의 크기 및 방향을 제공함으로써 현재 방위각을 연산할 수 있게 하고, 또한 휴대용 장치(100)에서 자연적으로 발생되는 자장을 감지하여 휴대용 장치(100)의 폴더나 슬라이드의 개폐를 판단할 수 있게 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 장치(100)의 구성을 도시하는 블록도이다. 휴대용 장치(100)는 제어부(110), 센서부(120), 스위치(130), 전력 관리 부(140), 방위각 측정부(150) 및 디스플레이(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

센서부(120)는 지자기 또는 시스템 내부의 자장을 입력 받고 이에 대응되는 출력 신호(전압)를 출력한다. 휴대용 장치(100)의 시스템 내부 자장은 다양한 원인에 의하여 발생할 수 있다. 대표적으로, 휴대용 장치(100)의 스피커나 전원 등에서 발생한다. 도 4에 도시하는 바와 같은 폴더형 휴대용 장치(101)에서 제1 몸체(61)에 스피커(63)가 구비되어 있다고 하면, 제2 몸체(62)에서 상기 스피커(63)와 대응되는 위치에 센서부(120)를 설치할 수 있다.

만약, 도 5와 같이 폴더가 열려 있는 상태에서는, 센서부(120)에 입력되는 자장은 대부분 지자기라고 볼 수 있다. 왜냐하면, 스피커(63)가 제공하는 자장은 거리의 제곱에 반비례하므로 폴더가 열리는 경우 급격하게 감쇠되기 때문이다. 반대로, 도 6과 같이 폴더가 닫혀져 있는 상태에서는, 센서부(120)에 입력되는 자장은 대부분이 시스템 내부의 자장이라고 볼 수 있다.

다음의 도 7 및 8은 두 가지 조건에서 측정한 자장의 분포를 측정 위치별로 보여주는 도면이다. 이 중에서 도 7은 도 5와 같이 폴더를 열었을 때, 센서부(120) 근처에서의 자장의 분포를 보여주고, 도 8은 도 6과 같이 폴더를 닫았을 떼, 센서부(120) 근처에서의 자장의 분포를 보여준다. 폴더를 열었을 때에, 센서부(120)에는 최대 15 가우스까지의 자장이 입력되지만, 폴더를 닫았을 때에는, 센서부(120)에는 대략 0.5 가우스 정도의 자장이 입력되고 있음을 알 수 있다. 이와 같이, 센서부(120)는 시스템 내부의 자장을 이용하여 휴대용 장치(100)의 폴더의 개폐 여부를 뚜렷하게 구별할 수가 있다. 또한, 센서부(120)는 폴더가 열려 있는 경우에는 시스템 내부의 자장을 영향을 최소화하면서 지자기를 측정할 수가 있다.

물론, 이상과 같은 단일의 센서부(120)에 의한 지자기 측정 및 휴대용 장치의 개폐 감지는 도 4와 같은 폴더형 휴대용 장치(101)이외에 슬라이드형 휴대용 장치에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

스위치(130)는 센서부(120)의 출력이 시스템 내부의 자장에 관한 것인지, 지자기에 관한 것인지에 따라 상기 출력을 전력 관리부(140) 또는 방위각 측정부(150)에 제공한다.

전력 관리부(140)는 상기 시스템 내부의 자장이 소정의 기준을 넘는 경우에는 디스플레이(160)의 전원을 차단하고, 상기 시스템 내부의 자장이 소정의 기준을 넘지 않는 경우에는 디스플레이(160)의 전원을 연결한다.

방위각 측정부(150)는 센서부(120)에서 센싱된 지자기의 크기 및 방향으로부터 휴대용 장치(100)의 방위각을 연산하고, 연산된 결과 화면을 디스플레이(160)에 표시한다.

제어부(110)는 센서부(120) 및 스위치(130)에 각각 제어 신호를 공급한다.

도 9는 도 3의 휴대용 장치(100)의 구성을 보다 자세히 도시한 블록도이다.

센서부(120)는 구동부(121), 플럭스 게이트 센서(122) 및 쵸퍼(123)를 포함한다. 구동부(121)는 제어부(110)의 제어에 따라 플럭스 게이트 센서(122)를 구동하기 위한 구동 신호를 플럭스 게이트 센서(122)에 공급한다. 쵸퍼(123)는 쵸핑 신호를 방생하여 상기 구동 신호의 주파수(구동 주파수)의 2배의 주파수를 갖는 성분만을 추출한다.

플럭스 게이트 센서(122)는 구동부(121)로부터 제공된 구동 신호에 따라 작동하며, 지자기 또는 시스템 내부의 자장을 입력 받아 이들에 대응하는 출력 신호를 쵸퍼(123)로 출력한다. 그런데, 종래의 기술과는 달리, 본 발명에서는 단일의 플럭스 게이트 센서(122)로 지자기 및 시스템 내부의 자장을 모두 센싱하므로 어떤 조건하에서 지자기를 센싱하고, 어떤 조건하에서 시스템 내부의 자장을 센싱할지를 결정할 필요가 있다.

도 10은 도 9의 휴대용 장치(100)의 구성 요소를 제어하기 위한 각종 신호의 타이밍 챠트(timing chart)를 나타낸다. 도 10에서, 구동부(121)가 공급하는 구동 신호(71)는 소정의 구동 주파수(예: 1MHz)를 갖는다. 쵸퍼(123)에서 생성되는 쵸핑 신호(72)는 플럭스 게이트 센서(122)의 출력 신호 중에서 구동 주파수의 소정의 배수(예: 2배)의 주파수를 갖는 성분만을 추출하는 데에 사용된다.

제어부(110)는 방위각 측정부(150)가 동작하도록 하기 위한 방위각 측정 제어 신호(73)를 방위각 측정부(150)에 제공하고, 전력 관리부(140)가 동작하도록 하기 위한 전력 관리 제어 신호(74)를 전력 관리부(140)에 제공한다. 방위각 측정부(150)는 방위각 측정 제어 신호(73)가 온(on) 상태인 동안에만 동작하고, 전력 관리부(140)는 전력 관리 제어 신호(74)가 온(on) 상태인 동안에만 동작한다.

스위치(130)는 제어부(110)의 제어에 따라, 쵸퍼(123)에서 쵸핑된 센서 신호를 전력 관리부(140) 또는 방위각 측정부(150)로 선택적으로 공급한다. 제어부(110)의 상기 제어는 예를 들어, 도 10의 타이밍 챠트에 근거한다. 즉, 스위치(130)는 방위각 측정 제어 신호(73)가 온 상태인 동안에는 상기 쵸핑된 센서 신 호를 방위각 측정부(150)에 제공하고, 전력 관리 제어 신호(74)가 온 상태인 동안에는 상기 쵸핑된 센서 신호를 전력 관리부(140)에 제공한다.

전력 관리 제어 신호(74)는 소정 주기(예: 수 μsec)마다 반복적으로 온 상태로 될 수 있다. 따라서, 전력 관리부(140)는 상기 주기마다 휴대용 장치(100)의 폴더나 슬라이드의 개폐 상태를 체크할 수 있다. 다만, 스위치(130)는 상기 쵸핑된 센서 신호를 선택적으로 공급하므로, 방위각 측정 제어 신호(73)가 온 상태인 동안, 즉 휴대용 장치(100)가 방위각을 측정하고 있는 동안에는, 스위치(130)는 상기 주기가 도래하더라도 전력 관리부(140)에 전력 관리 제어 신호(74)를 공급하지 않게 된다.

방위각의 측정이 종료되면, 스위치(130)는 전력 관리 제어 신호(74)에 따라 다시 전력 관리부(140)에 상기 쵸핑된 센서 신호를 제공할 수 있고, 전력 관리부(140)는 폴더나 슬라이드의 개폐를 감지할 수 있다.

다시 도 9를 참조하면, 제어부(110)로부터 전력 관리 제어 신호(74)가 스위치(130)에 공급되면, 쵸핑된 센서 신호는 슈미트 트리거(Schmitt Trigger) 회로(141)로 전달되고, 슈미트 트리거 회로(141)는 상기 전달된 센서 신호를 고 레벨(High Level) 또는 저 레벨(Low Level)의 출력 신호로 변환한다.

슈미트 트리거 회로(141)는 일반적으로 안정된 두 가지의 상태를　가지고, 입력 전압값에 따라 민감하게 동작하는 특성을 가진다.　입력 파형은 서서히 변하는 사인 곡선과 같은 파형이고, 출력은 높고 낮은 두 개의 논리 상태를 형성하는 구형파이다. 슈미트 트리거 회로(141)는 도 11과 같은 히스테리스 현상이 나타낸다. 슈 미트 트리거 회로(141)에서는 입력 전압 상한 전압(UPT)보다 낮으면 출력이 고 레벨(H)에 머무르게 되고, 입력 전압이 상한 전압(UPT)에 이르면 출력 전압이 낮아져서 저 레벨(L)까지 방전되었다가 다시 고 레벨(H)로 전환되는 특성을 갖는다.

슈미트 트리거 회로(141)가 고 레벨의 출력 신호를 발생하면 전원 제어부(142)는 디스플레이(160)로 공급되는 전원을 차단한다. 반대로, 슈미트 트리거 회로(141)가 저 레벨 출력 신호를 발생하면 전원 제어부(142)는 디스플레이(160)로 공급되는 전원을 연결한다. 이러한 소비전력 제어를 위하여 휴대용 장치(100)에서는 전력 관리 제어 신호(74)에 따라 주기적으로 상기의 과정을 반복한다.

한편, 스위치(130)가 제어부(110)의 제어에 의하여, 방위각 측정 제어 신호(73)를 방위각 측정부(150)에 공급하면, 방위각 측정부(150)는 쵸퍼(123)에서 쵸핑된 센서 신호를 기초로, 휴대용 장치(100)의 방위각을 연산한다.

구체적으로, 방위각 측정부(150)는 증폭기(amplifier, 151), 저역 통과 필터(low pass filter, 152), ADC(analog-to-digital converter, 153) 및 연산부(154)로 이루어질 수 있다.

증폭기(151)는 쵸퍼(123)에서 쵸핑된 미약한 센서 신호를 증폭시키고, 저역 통과 필터(152)는 상기 증폭된 신호 중에서, 지자기에 대응하는 신호만을 추출한다. 예를 들어, 공진 주파수의 2배의 주파수 위치에서의 신호가 지자기에 대응하는 신호라고 할 때, 저역 통과 필터(152)는 공진 주파수의 2배의 이상의 주파수를 갖는 고주파 신호(휴대용 장치(100)에서 발생한 자장에 기인하는 신호 및 기타 노이즈)는 잘라 버릴 수 있는 것이다. 이 때, 저역 통과 필터(152)의 시정수(RC)는 방 위각 측정 제어 신호(73)를 공급하기 위한 최소 시간을 결정하는 파라미터가 된다. 방위각 연산을 위해서는 도 10의 방위각 측정 제어 신호(73)에서 온 상태인 구간은 적어도 상기 최소 시간 이상은 되어야 한다.

ADC(153)는 상기 저역 통과 필터링된 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 연산부(154)에 공급한다. 연산부(154)는 상기 디지털 신호를 정규화하고, 정규화된 신호로부터 휴대용 장치(100)의 방위각을 연산한다. 디스플레이(160)는 상기 연산 결과를 표시한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

먼저, 제어부(110)가 공급하는 제어 신호가 전력 관리 제어 신호(74)이면(S81의 예), 제어부(110)는 구동부(121)를 통하여 구동 신호를 플럭스 게이트 센서(122)에 인가하고(S82), 쵸퍼(123)를 통하여 플럭스 게이트 센서(122)로부터 출력되는 센서 신호에 쵸퍼 신호를 인가한다(S83). 상기 센서 신호는 상기 쵸퍼 신호에 의하여 쵸핑된다.

스위치(130)는 제어부(110)로부터 전력 관리 제어 신호(74)를 공급받으면, 상기 쵸핑된 센서 신호는 전력 관리부(140)로 전달한다.

전력 관리부(140)의 슈미트 트리거 회로(141)는 상기 쵸핑된 센서 신호를 고 레벨(High Level) 또는 저 레벨(Low Level)의 출력 신호로 변환한다. 만약, 상기 출력 신호가 고 레벨이면(S84의 예), 전원 제어부(142)는 디스플레이(160)로의 전원을 차단하여 디스플레이(160)를 오프 상태로 만든다(S85).

반대로, 출력 신호가 저 레벨이면(S84의 아니오), 전원 제어부(142)는 디스플레이(160)로의 전원을 연결하여 디스플레이(160)를 온 상태로 만든다(S86). S85 또는 S86 단계 이후에는 다시 처음의 S81 단계로 돌아가서 그 이하 단계가 반복 수행된다.

한편, S81 단계에서, 제어부(110)가 공급하는 제어 신호가 전력 관리 제어 신호(74)가 아니면(S81의 아니오), 제어부(110)는 상기 제어 신호가 방위각 측정 제어 신호(73)인지를 판단한다(S91).

상기 제어 신호가 방위각 측정 제어 신호(73)가 아니면(S91의 아니오), 다시 S81 단계로 복귀한다.

상기 제어 신호가 방위각 측정 제어 신호(73)이면(S91의 예), 제어부(110)는 구동부(121)를 통하여 구동 신호를 플럭스 게이트 센서(122)에 인가하고(S92), 쵸퍼(123)를 통하여 플럭스 게이트 센서(122)로부터 출력되는 센서 신호에 쵸퍼 신호를 인가한다(S93). 상기 센서 신호는 상기 쵸퍼 신호에 의하여 쵸핑된다.

방위각 측정부(150)의 저역 통과 필터(152)는 상기 쵸핑된 센서 신호를 저역 통과 필터링하여, 지자기 입력에 대응되는 출력 신호를 검출한다(S94). 연산부(154)는 상기 검출된 출력 신호를 정규화하고(S96), 정규화된 신호로부터 휴대용 장치(100)의 방위각을 연산한다(S97). 그러면, 디스플레이(160)는 상기 연산 결과를 휴대용 장치(100)의 사용자에게 표시한다(S98).

만약, 상기 S92 단계 내지 S98 단계를 통하여 방위각 측정이 완료되었으면(S99의 예), 다시 최초의 S81 단계로 복귀하고, 상기 방위각 측정이 완료되지 않 았으면(S99의 아니오), S92 단계 내지 S98 단계를 반복한다.

지금까지 도 3 및 도 9의 각 구성요소들은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

도 1은 종래의 지자기 센서를 구비한 휴대용 장치의 개념을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 장치의 개념을 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더형 휴대용 장치의 외관을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더형 휴대용 장치의 폴더가 열린 상태를 보여주는 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더형 휴대용 장치의 폴더가 닫힌 상태를 보여주는 도면.

도 7은 도 5와 같이 폴더를 열었을 때, 센서부 근처에서의 자장의 분포를 보여주는 도면.

도 8은 도 6과 같이 폴더를 닫았을 때, 센서부 근처에서의 자장의 분포를 보여주는 도면.

도 9는 도 3의 휴대용 장치의 구성을 보다 자세히 도시한 블록도.

도 10은 도 9의 휴대용 장치의 구성 요소를 제어하기 위한 각종 신호의 타이밍 챠트.

도 11은 슈미트 트리거 회로에서의 히스테리스 곡선을 보여주는 도면.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법을 설명하는 흐름도

(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)

100 : 휴대용 장치 110 : 제어부

120 : 센서부 121 : 구동부

122 : 플럭스 게이트 센서 123 : 쵸퍼

130 : 스위치 140 : 전력 관리부

141 : 슈미트 트리거 회로 142 : 전원 제어부

150 : 방위각 측정부 151 : 증폭기

152 : 저역 통과 필터 153 : ADC

154 : 연산부 160 : 디스플레이

Claims

지자기 및 시스템 내부 자장을 입력받아 센서 신호를 출력하는 센서부;

방위각 측정 제어 신호 또는 전력 관리 제어 신호를 공급하는 제어부;

상기 제어부로부터 전력 관리 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 휴대용 장치의 개폐 여부를 판단하고 디스플레이의 전원을 제어하는 전력 관리부; 및

상기 제어부로부터 방위각 측정 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 상기 휴대용 장치의 방위각을 측정하는 방위각 측정부를 포함하는 휴대용 장치.
제1항에 있어서, 상기 센서부는

플럭스 게이트 센서를 포함하는 휴대용 장치.
제2항에 있어서, 상기 센서부는

상기 플럭스 게이트 센서에 구동 신호를 공급하는 구동부; 및

상기 플럭스 게이트 센서의 출력 신호 중에서 상기 구동 신호의 주파수의 배수를 갖는 성분을 갖는 쵸핑된 센서 신호를 생성하는 쵸퍼(chopper)를 더 포함하는 휴대용 장치.
제1항에 있어서,

상기 방위각 측정 제어 신호가 온 상태인 구간에서는 상기 전력 관리 제어 신호는 오프 상태에 있는 휴대용 장치.
제1항에 있어서, 상기 전력 관리 제어 신호는

소정의 주기마다 반복하여 온(on) 상태로 되는 휴대용 장치.
제1항에 있어서, 상기 전력 관리부는

상기 센서 신호를 고 레벨 또는 저 레벨의 출력 신호로 변환하는 슈미트 트리거 회로; 및

상기 변환된 출력 신호가 고 레벨이면 디스플레이로의 전원을 차단하고, 상기 변환된 출력 신호가 저 레벨이면 디스플레이로의 전원을 연결하는 전원 제어부를 포함하는 휴대용 장치.
제3항에 있어서, 상기 방위각 측정부는

상기 쵸핑된 센서 신호를 저역 통과 필터링하여, 지자기 입력에 대응되는 출력 신호를 검출하는 저역 통과 필터; 및

상기 검출된 출력 신호로부터 휴대용 장치의 방위각을 연산하는 연산부를 포함하는 휴대용 장치.
제7항에 있어서, 상기 연산부는

상기 방위각을 연산하기 전에 상기 검출된 출력 신호를 정규화하는 휴대용 장치.
제7항에 있어서, 상기 방위각 측정부는

상기 쵸핑된 센서 신호를 증폭하는 증폭기; 및

상기 검출된 출력 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 연산부에 제공하는 ADC(analog-to-digital converter)를 더 포함하는 휴대용 장치.
제7항에 있어서,

상기 방위각 측정 제어 신호를 공급하기 위한 최소 시간은 상기 저역 통과 필터의 시정수에 의하여 결정되는 휴대용 장치.
지자기 및 시스템 내부 자장을 입력받아 센서 신호를 출력하는 단계;

방위각 측정 제어 신호 또는 전력 관리 제어 신호를 공급하는 단계;

상기 전력 관리 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 휴대용 장치의 개폐 여부를 판단하고 디스플레이의 전원을 제어하는 단계; 및

상기 방위각 측정 제어 신호가 공급된 경우에, 상기 센서 신호를 이용하여 상기 휴대용 장치의 방위각을 측정하는 단계를 포함하는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 센서 신호를 출력하는 단계에서 사용되는 센서는

플럭스 게이트 센서를 포함하는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 센서 신호를 출력하는 단계는

상기 플럭스 게이트 센서에 구동 신호를 공급하는 단계; 및

상기 플럭스 게이트 센서의 출력 신호 중에서 상기 구동 신호의 주파수의 배수를 갖는 성분을 갖는 쵸핑된 센서 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 방위각 측정 제어 신호가 온 상태인 구간에서는 상기 전력 관리 제어 신호는 오프 상태에 있는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 전력 관리 제어 신호는

소정의 주기마다 반복하여 온(on) 상태로 되는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 디스플레이의 전원을 제어하는 단계는

상기 센서 신호를 고 레벨 또는 저 레벨의 출력 신호로 변환하는 단계;

상기 변환된 출력 신호가 고 레벨이면 디스플레이로의 전원을 차단하는 단계; 및

상기 변환된 출력 신호가 저 레벨이면 디스플레이로의 전원을 연결하는 단계를 포함하는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 방위각을 측정하는 단계는

상기 쵸핑된 센서 신호를 저역 통과 필터링하여, 지자기 입력에 대응되는 출력 신호를 검출하는 단계;

상기 검출된 출력 신호를 정규화하는 단계; 및

상기 정규화된 출력 신호로부터 상기 휴대용 장치의 방위각을 연산하는 단계를 포함하는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 방위각을 측정하는 단계는

상기 쵸핑된 센서 신호를 증폭하는 단계; 및

상기 검출된 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 방위각 측정 제어 신호를 공급하기 위한 최소 시간은 저역 통과 필터의 시정수에 의하여 결정되는, 휴대용 장치에서 방위각 센싱과 비접촉 스위칭을 제공하는 방법.