KR102329147B1 - 통합 근접 감지 기능을 가진 방사 구조 - Google Patents

통합 근접 감지 기능을 가진 방사 구조 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시하는 무선 송신 시스템은 컴퓨팅 디바이스의 전자장치(electronics)를 실질적으로 둘러싸는 컴퓨팅 디바이스 케이스에 통합된 방사 구조를 포함한다. 이 방사 구조는 컴퓨팅 디바이스 케이스 상에서 금속판과 경계를 형성하는 절연체를 포함한다. 근접 센서가 방사 구조 내에 위치한 노출점으로부터 근접 데이터를 수집한다.

Description

통합 근접 감지 기능을 가진 방사 구조{RADIATING STRUCTURE WITH INTEGRATED PROXIMITY SENSING}
컴퓨팅 디바이스용 안테나는 하나 이상의 선택 주파수에서 전파(radio wave)를 송수신하는 것과 관련된 과제를 야기한다. 이러한 과제는 금속 케이스로 상기 컴퓨팅 디바이스(및 그것의 안테나)를 하우징하는 요즘의 경향에 의해 자명해지는데, 금속 케이스가 입력측 및 출력측 전파를 차폐하는 경향이 있기 때문이다. 입력측 및 출력측 전파의 차폐는 컴퓨팅 디바이스의 기능을 저하시킬 수 있다. 또, 정부 기관에서는 태블릿 컴퓨터 및 모바일폰 등의 일부 무선 전자 디바이스로부터의 무선 주파수(RF, radio frequency) 송신 전력을 제한하는 규제를 부과하고 있다. 그러나, RF 송신 전력의 감소도 일부 전자 디바이스에서의 디바이스 특징의 성능을 상당히 저하시킬 수 있다.
여기에서 설명하고 청구하는 구현예들은 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 외면에 통합된 방사 구조를 제공함으로써 전술한 과제를 해결한다. 이 방사 구조는 외면에서 금속판과 경계를 형성하는 절연체를 포함한다. 방사 구조 상에 위치한 노출점을 통해 전도체의 근접함(proximity)을 검출하는 적어도 하나의 근접 센서가 배치된다.
본 개요는 상세한 설명에서 또한 후술하는 다양한 개념들을 간략화한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구범위의 발명의 대상이 되는 주요 특징 또는 본질적 특징을 확인하기 위한 것이 아니며, 청구범위의 발명의 대상의 범위를 한정하기 위해 이용되어서도 안 된다.
다른 구현예들도 본 명세서에서 설명되고 인용된다.
도 1은 정전용량성 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스를 도시한다.
도 2는 정전용량성 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 다른 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스를 도시한다.
도 3은 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 시스템의 다른 예를 도시한다.
도 4는 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 2부분을 도시한다.
도 5는 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 또 다른 예시적인 컴퓨팅 디바이스 케이스의 2부분을 도시한다.
도 6은 정전용량성 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 다른 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스를 도시한다.
도 7은 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 시스템의 예시적인 컴포넌트를 도시한다.
도 8은 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스에서 방사 구조의 일부로서 형성된 근접 감지 시스템을 이용한 예시적인 동작을 나타낸다.
일부 관할권에서는, SAR(specific absorption rate) 표준이 전자 디바이스 제조자에 대해 최대 에너지 흡수 제한을 부과한다. 이들 표준은 송신측 무선 주파수(RF) 안테나의 소정 거리 내의 임의의 특정 점에서 방출될 수 있는 전자기 방사선의 양에 대해 규제를 부과한다. 디바이스로부터 수 센티미터(예컨대, 0-3 센티미터) 내의 거리에서의 방사 제한에는 특정한 주의가 부여되는데, 이 거리에서 사용자가 송신측 안테나 근처에 신체부를 둘 가능성이 있다. 이러한 규제는, 전도체(예컨대, 사람의 신체부)가 송신측 안테나 근방에서 검출될 때에, 송신되는 반송파 신호 세기를 감소킴으로써 충족될 수 있다.
개시하는 기술의 구현예는 방사 구조의 송신 전력의 동적 변경을 제공하는 통합된 근접 감지 컴포넌트를 구비한 방사 구조를 포함한다.
도 1은 정전용량성 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)를 도시한다. 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)는, 제한 없이, 태블릿 컴퓨터, 랩탑, 모바일폰, 개인용 데이터 어시스턴트, 셀폰, 스마트폰, 블루레이 플레이어, 게이밍 시스템, 또는 무선 주파수 반송파를 송신하기 위한 무선 통신 회로부를 포함하는 기타 디바이스의 케이싱일 수 있다.
금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)는 그 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)의 외면의 일부를 형성하는 안테나 어셈블리(102)를 포함하는데, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)의 노출부는 안테나 어셈블리(102)의 동작을 위한 방사 구조의 일부로서 기능한다. 안테나 어셈블리(102)는 다른 컴포넌트들 중에서, 하나 이상의 금속판(예컨대, 금속판(104)), 컷아웃(cut-out), 노치, 또는 절연성 컴포넌트(예컨대, 절연체(108))에 의해 형성될 수 있다. 절연체(108)는 안테나 어셈블리(102)의 적어도 하나의 방사 컴포넌트의 경계를 절연하는데, 예컨대 플라스틱, 세라믹 또는 기타 유전체 인서트(dielectric insert) 또는 충전재일 수도 있다. 도 1에서는, 절연체(108)가 4개의 변에 대해 금속판(104)과 경계를 형성한다. 대안으로, 별도의 절연체가 금속판(104)의 하나 이상의 변에 채택될 수도 있다. 다양한 다른 구현도 여기에 개시되거나 다른 식으로 고려된다.
안테나 구조(102)는 RF(radio frequency)파 등의 반송파를 생성하는 무선소스(radio)(도시 생략)에 결합된다. 안테나 어셈블리(102)는 하나 이상의 특정 주파수에서 공진하도록 설계될 수도, 그리고/또는 소정의 애플리케이션에서는, 특정 주파수 또는 주파수 세트에서 매우 제한된, 또는 실질적으로 제로의 전력을 방사하도록 설계될 수도 있다. 일 구현예에 있어서, 안테나 구조(102)는 모바일 전화 RF 주파수에서 방사하는 능동 안테나를 나타낸다. 다른 구현예들도 고려된다.
금속 전자 디바이스 케이스(100)는 또한, 적어도 하나의 검출 회로부 및 하나 이상의 근접 센서를 포함하는 근접 감지 서브시스템(106)(금속판(104) 뒤에 또는 아래에 배치된 것으로 도시됨)을 포함한다. 안테나 어셈블리(102) 내에 포함된 근접 센서는, 제한 없이, 정전용량형 센서, 적외선 센서, RGB 센서, 열센서, 마이크, 입체 센서(stereoscopic sensor), 주사형 레이저 센서, 초음파 센서, 및 밀리미터파 센서 등을 포함할 수 있다. 근접함(proximity)은 경과시간(time-of-flight) 또는 구조광 방식(structure light method)을 이용해 광학적으로 검출될 수 있다.
근접 감지 서브시스템(106)의 근접 센서는 금속 전자 디바이스 케이스(100)의 안테나 어셈블리(102) 내에 위치하는 하나 이상의 노출점으로부터 데이터를 수집한다. 본 명세서에서 사용될 때에, "노출점(exposure point)"은 근접 데이터가 수집되는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)의 외면 위에 또는 안테나 어셈블리 내에 위치한 영역이다(예컨대, 정전용량성 센서 패드, 적외선 투과 또는 반투명 포트, 윈도우 포트 등). 일 구현예에 있어서, 노출점은 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)의 외부에 감지 필드(예컨대, 시야, 정전용량성 커플링, RF 필드, 오디오 신호 필드 등)를 제공하는데, 노출점은 근접 감지 엘리먼트에 대해 실질적으로 투명하다. 근접 감지 엘리먼트는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100)의 표면 상에 또는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(100) 내에 있을 수 있다. 실질적으로 투명한 노출점의 예는, 제한 없이, 정전용량형 센서의 경우 비금속성 표면, IR 센서의 경우 IR 투과 센서, 오디오 센서의 경우 스피커/마이크, 등을 포함한다.
“근접 데이터(proximity data)"는 안테나 어셈블리(102)와 전도체(예컨대, 사람) 간의 거리를 추론할 수 있는 데이터를 칭한다. 근접 데이터의 예는, 제한 없이, 열적 프로파일, 정전용량 측정치, 음향 반사 등을 포함한다. 또 다른 구현예에서는, 주파수 시프트 또는 공진형 RF 엘리먼트가 근접함을 추론하는데 이용될 수 있다(예컨대, 패치 안테나는 유전체에 매우 가까워질 때에 동조해제(주파수가 감소)될 것이다). 근접함을 추론하기 위해 이 유전체 로딩 효과(dielectric loading effect) 및 그 결과적인 주파수 시프트를 이용할 수 있다.
노출점은 금속판(104), 절연체(108), 또는 방사 구조의 일부로서 동작하는 다른 금속 또는 비금속 컴포넌트 상에 위치할 수도 있다. 부가적으로, 노출점은 안테나 어셈블리(102)의 외면에 형성된 하나 이상의 홀(hole) 내에 위치할 수 있다. 각 노출점의 위치는 안테나 어셈블리(102)의 송신측 컴포넌트의 장소와 연관된다. 이에, 노출점에서 수집되는 근접 데이터는 이러한 송신측 컴포넌트에 근접한 영역에서 인간 근접 검출을 가능하게 한다. 예를 들어, SAR 규제는, 사람의 신체부가 송신측 안테나의 0 내지 3 센티미터 내에 있을 때에, 전자기 방사선의 송신에 대해 특정 제한을 부과한다. 따라서, 노출점은, 일 구현예에 있어서, 각각의 노출점에서 수집된 근접 데이터가, 사람의 신체부가 안테나 어셈블리(102)의 3 센티미터 내에 있는지의 여부를 결정하는 것을 지원할 수 있도록 배치된다.
일 구현예에 있어서, 근접 감지 서브시스템(106)은 전계, 가시광선(예컨대, RGB광), 비가시광선(예컨대, IR광), 음향파 등의 신호를 시야(field of view)로 투사한다. 그 신호는 시야로부터 반사되고, 반사된 신호는 방사 구조(102) 상의 하나 이상의 노출점에서 검출된다. 다른 구현예에 있어서, 근접 감지 서브시스템(106)은 시야로부터 방출 또는 방사된 신호를 검출하기 위해 하나 이상의 수동 센서(passive sensor)(예컨대, 열 센서, 전계 센서 등)을 활용한다. 또 다른 구현예에 있어서, 근접 감지 서브시스템(106)은 IR 조명기와, IR 조명기로부터 방출되는 IR 반사광을 검출하는 IR 센서를 포함한다.
근접 감지 서브시스템(106)은 또한 근접 센서에 의해 수집된 근접 데이터를 처리하는 검출 회로부를 포함한다. 예를 들어, 처리 회로부는 저장된 정보(예컨대, 하나 이상의 근접 센서와의 사람의 근접함과 연관된 정보)와 관측된 파형 사이의 상관관계, 온도 프로파일, 깊이 맵 등을 식별하기 위한 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 근접 감지 서브시스템(106)은 또한 근접 센서에 의해 수집되는 근접 데이터의 변화에 응답하여 안테나 어셈블리(102)의 거동(예컨대, 송신 전력 레벨, 출력파 주파수 등)을 변화시키는 제어 회로부(도시 생략)에 결합될 수도 있다.
일 구현예에 있어서, 근접 감지 서브시스템(106)은 근접 센서에 의해 수집되는 근접 데이터가 인간 근접 조건(human proximity condition)을 만족할 때에, 안테나 어셈블리(102)의 거동(behavior)을 변경한다. 인간 근접 조건은 활용되는 근접 센서의 유형에 따라 다양한 값과 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 인간 근접 조건은, IR 센서가 방사 구조(102)의 소정 거리 내에서 특정 대상(예컨대, 사람 손(110))을 나타내는 열적 프로파일을 나타낼 때에 만족될 수 있다. TOF(time-of-flight) 카메라 또는 시스템을 포함할 수 있는 다른 구현예에서는, 송신된 광펄스(RGB, IR 등)가 미리 정해진 시간 간격 내에서 근접 센서로 다시 반사될 때에 인간 근접 조건이 충족되는데, 이것은 반사 대상이 안테나 어셈블리(102)의 소정의 거리 내에 있다는 것을 나타낸다. 송신된 신호와 반사된 신호 사이의 위상 시프트를, 송신된 광펄스와 반사된 광펄스 사이의 시간차를, 셔터 기간중에 검출된 반사광의 크기를 측정함으로써, 거리가 결정될 수 있다. 또 다른 구현예에서는, 정전용량 감지 칩이, 저장된 임계치를 초과하는 AC 전압 변화를 검출할 때에 인간 근접 조건이 충족되고, 이것은 대상이 안테나 어셈블리(102)의 소정 거리 내에 있다는 것을 나타낸다. 다양한 다른 구현예들도 고려된다.
도 2은 정전용량성 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)를 도시한다. 뷰 A에 도시하는 바와 같이, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)는 배면(202), 전면(도시 생략), 및 보이는 측면(204, 206)을 포함하는 4개의 측면을 포함한다. 4개의 측면은 배면(202) 및 전면과 경계를 형성한다. 다른 구현예에서는, 4개보다 더 작은 수의 측면이 부분적으로 배면(202)과 경계를 형성할 수도 있다. 또한, 배면(202)과, 4개 측면 중 하나 이상은, 가파른 코너에서, 만곡형 코너에서(예컨대, 배면과 측면 사이의 연속된 아크), 또는 다양한 연속적인 교차하는 표면 조합으로 결합될 수 있다. 게다가, 측면들은 배면과 수직일 필요가 없다(예컨대, 측면은 배면과 둔각 또는 예각으로 배치될 수도 있다). 일 구현예에 있어서, 배면과 하나 이상의 측면은 단일체 구성(single piece contruction)으로 통합되지만, 다른 조립 구성도 고려된다.
안테나 어셈블리(208)는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 일부를 형성하고, RF파 등의 반송파를 송신하도록 기능한다. 도시하는 바와 같이, 안테나 어셈블리(208)는 3개의 컷오프 슬롯(212, 214, 216)에 의해, 금속 측면(204), 금속 배면(202), 및 전면(도시 생략)과 분리된 금속판(210)(예컨대, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 금속 측면(204)의 일부 또는 다른 금속판)을 포함한다. 금속판(210)은 대안적으로 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 배면(202)의 일부로서도 형성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 금속판(210)의 외면이 노출되고(예컨대, 금속판(210)의 표면은 사용자 등에 의해 터치 가능한 사용자 환경에 노출되어 있고), 금속판(210)의 내면은 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 내부에서 피드 구조(feed structure)(도시 생략)에 결합된다. 이러한 안테나 구조의 다수개가 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 금속 배면(202) 또는 임의의 금속 측면에 형성될 수 있다. 대안으로, 하나 이상의 안테나가 컴퓨팅 디바이스의 외면 아래에 형성될 수 있으며, 이 외면은 비전도성이거나, 반전도성, 예컨대 폴리카보네이트 재료이다.
금속 배면(202)과 다양한 금속 측면은 일반적으로, 컴퓨팅 디바이스의 전자 및 기계적 컴포넌트가 위치하는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 뒷부분을 형성한다. 전면(도시 생략)은 통상 터치 스크린 디스플레이 등의 디스플레이면을 포함한다. 전면은 적어도 하나의 프로세서, 유형적인 스토리지(예컨대, 메모리, 자기 저장 디스크), 디스플레이 잔자장치. 통신 전자장치 등을 포함하는, 컴퓨팅 디바이스의 전자 컴포넌트를 둘러싸도록 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 뒷부분에 조립된다.
플라스틱 또는 기타 유전체 재료일 수 있는 절연체(222)가 컷오프 슬롯(212, 214, 216) 각각을 충전한다. 절연체(222)는 금속 배면(202)과 금속 측면(204)의 인접 엣지와 금속판(210) 사이에 절연을 제공한다. 도시하지는 않지만, 금속판(210)도 유전체 재료, 절연 개스킷, 디바이스의 앞부분에서의 유리층과의 접촉, 등에 의해 전면과 절연된다.
뷰 B는 안테나 어셈블리(208)를 포함한 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 일부의 확대도를 도시한다. 복수의 근접 센서(도시 생략)가 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 하나 이상의 노출 표면 상의 노출점(220)으로부터 데이터를 수집한다. 예를 들어, 노출점은 불투명 또는 반투명 외면 상의 영역 또는 외면의 홀(예컨대, 슬롯 또는 개구)일 수 있다. 도 2에 있어서, 노출점(220)은 절연체(22)인 외면 상의 영역이다. 일 구현예에 있어서, 절연체(222)는 절연재 뒤에 또는 속에 매립된 하나 이상의 센서가 그 절연체(222)를 통해 그리고 사용자 환경에 대해 노출 시야를 이용할 수 있도록 반투명하다. 다른 구현예에 있어서, 절연체(222)는 불투명하고, 근접 센서는 사용자의 환경에 대한 노출 시야를 활용하지 않고서 그 절연체(222)를 통해 데이터를 수집한다. 검출 방법이, 심각한 감쇠 없이 착색 폴리카보네이트 플라스틱 등의 불투명 재료를 통과할 수 있는 신호에 기초하는 경우에 불투명 노출점을 이용할 수 있다. 이러한 재료는 근접 감지 엘리먼트에 실질적으로 투명하다고 간주된다. 도플러식 거리 측정 시스템에 사용되는 초음파 오디오 방출기도, 소정의 주파수 범위 내의 오디오 신호가 검출 가능한 레벨 이하로 감쇠되지 않고서 불투명 재료를 통과할 수 있다면 불투명 재료 뒤에 배치될 수 있다.
금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200) 내에 배치되는 하나 이상의 근접 센서는 노출점(220)을 통해 근접 데이터를 수집한다. 예를 들어, 복수의 IR 센서는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200) 내에 포함될 수 있고, 그 각각은 노출점 각각을 통해 볼 수 있는 시야로부터 근접 데이터를 수집하기 위해 대응하는 노출점과 정렬되어 배치된다. 근접 센서(220)의 위치결정 및 수는 설계 기준에 따라 달라질 수 있다. 도 2에서는, 노출점이 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(220)의 상이한 표면 두군데에(예컨대, 배면(202)과 측면(204) 내의 절연체 인서트 상에) 배치된다. 다른 구현예에서는, 노출점이 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(200)의 단일 표면 상에 또는 3개 이상의 표면 상에 배치된다.
도 3은 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 시스템(300)의 다른 예를 도시한다. 시스템(300)은 금속 측면(302), 금속 배면(304), 및 금속판(310)을 포함하는 금속 전자 디바이스의 일부로서 형성된다. 금속판(310)은 금속 컴퓨팅 디바이스의 외부 금속면을 형성한다. 절연체(322)가 슬롯(312, 314, 316)을 충전하고 금속판(310)과 금속 측면(302) 사이에 그리고 금속판(310)과 금속 배면(304) 사이에 절연을 제공함으로써 금속 측면(302)과 금속 배면(304)으로부터 금속판(310)을 전기적으로 절연해, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 갭을 막는다. 일부 구현예에 있어서, 절연체는 전압에 따른 유전 상수를 가질 수 있다.
유전체 스페이서(330)에 걸쳐 결합된 금속판(310)에 용량 결합되는 고 유전 상수 세라믹 블록(332)에 의해 부분적으로 방사 기능(예컨대, 반송파의 전송)이 이루어진다. 유전체 스페이서(330)는 세라믹 블록(332) 상의 금속화 표면(319)과 무선소스(318) 사이에 전기적으로 접속되는 피드 구조(317)에 의해 피딩(feeding)된다. 무선소스(318)는 인쇄회로기판(PCB)(도시 생략)에 부착된다. 세라믹 블록(332)은 유일한 능동 안테나 구조로서 동작할 수도 있거나, 둘러싸는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 나머지부 및 금속판(310)을 포함하는 기생 안테나에 대해 능동 안테나로서 동작할 수도 있다.
금속판(310)은 직렬 및/또는 병렬 공진 회로(320)(예컨대 인덕터 및/또는 커패시터를 포함)를 통해 금속 배면(304)의 접지면에 접속되는데, 이것은 멀티대역 동작을 가능하게 할 수 있다. 근접 센서(328)는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스 내에 배치되며 절연체(322)의 복수의 홀 또는 반투명 부분 각각에 인접하다(예컨대, 도 2에 도시하는 노출점 각각에 인접하다). 다른 구현예에서는, 근접 센서(328)가 도시하는 바와 같이, 절연체(322)에 인접 배치되기보다는 절연체(322)의 재료 내에 매립된다. 근접 센서(328) 각각은 금속 전자 디바이스 케이스 내의 PCB 상에 탑재된 근접 검출 회로(324)에 결합된다.
근접 검출 회로(324)는 예컨대, 근접 센서(328)로부터의 입력에 기초하여 방사 구조의 송신 전력을 조정하도록 구성되는, 예컨대 하드웨어(예컨대, 집적 회로, 마이크로프로세서, 메모리 같은 유형적인 스토리지 등) 또는 소프트웨어 및/또는 펌웨어와 조합된 하드웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 근접 검출 회로(324)는 인간 근접 조건이 충족되는지의 여부를 결정하기 위해 근접 센서(328)로부터의 데이터를 처리할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 근접 검출 회로(324)는 측정된 IR 온도 프로파일을 저장된 사람의 온도 프로파일에 비교한다. IR 기반의 근접 검출 시스템에서는, 근접 센서(328)가 대상으로부터 방사된 적외광을 검출할 수 있다. 예를 들어, 사람 손이 금속판(310)에 접근할 때에, IR 검출기일 수 있는 근접 센서(328)가 그 사람 손으로부터 방출되는 적외선을 검출하기 시작할 것이다. 각각의 근접 센서(328)는 접근하는 손의 속도 및 접근각(angle-of-approach)에 기초하여 적외선의 변하는 레벨을 검출할 수 있다. 근접 검출 회로(324)는 접근하는 대상이 확실히 사람 손이라고 결정하기 위해 근접 센서(328)로부터의 신호를 분석할 수 있다. 근접 검출 회로(324)는 접근하는 사람 손의 시나리오에 대해 센서 신호를 나타내는 미리 정해진 데이터를 포함하거나 이에 대한 액세스를 가질 수 있다. 실시간 검출된 데이터는 대상이 근접 센서(328)로부터의 특정 거리에 있는 사람 손인 것을 결정하기 위해 미리 정해진 데이터와 비교될 수 있다. 다양한 거리에 있는 다양한 대상에 대한 미리 정해진 데이터는, 근접 검출 회로(324)가 예컨대 대상의 조성(composition) 및 근접함(proximity)을 정확하게 추정할 수 있도록 저장될 수 있다. IR 방사선 검출은 대상의 조성에 관한 정보를 제공하기에 바람직할 수 있다. 예를 들어, 무생물 대상은 사람 손의 열 특징(heat signature)과 매우 상이한 열 특징을 가질 수 있다.
다른 구현예에 있어서, 근접 검출 회로(324)는 측정된 광 이동 시간(IR 또는 가시광선 스펙트럼에서의 광 펄스의 왕래 시간(out-and-back time) 또는 측정된 광의 위상 시프트)을, 대상과 시스템(300) 사이의 근접함과 연관되어 저장된 임계치와 비교한다. 적외선 근접 검출 시스템에 대한 앞의 예와 마찬가지로, 경과시간에 기초한 근접 검출 회로(324)는 경과시간 측정 대상 및 근접함을 나타내는 미리 정해진 데이터를 포함할 수 있다. 접근하는 대상이 연필, 사람 손, 테이블 상면 등이라고 결정하기 위해 전체 4개의 근접 센서(328)의 집계 데이터(aggregated data)가 분석될 수도 있는데, 이들 대상의 각각이 소정의 센서에 대해 그 대상으로부터의 상이한 절대적인 차이를 가질 수 있기 때문이다. 근접 검출 회로(324)는 이하에서 자세하게 설명하겠지만, 대상의 크기와 대상의 거리를 추정하고, 송신 전력을 감소시킬지를 결정하고, 그렇다면, 얼마만큼 감소시킬지를 결정하기 위해 여러 개의 근접 센서로부터 수집된 데이터를 조합 및 분석하도록 동작 가능할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 전술한 RF 주파수 시프트 구성은 공진형 RF 구조(예컨대, 패치 안테나 엘리먼트) 및 그것에 적용된 스위프 주파수 RF 여기를 포함한다. 주파수 범위는 구조의 공진 주파수를 포함하고, 유전체 대상이 구조 근처에 오게 될 때에 발생하는 동조해제 공진 주파수의 한계를 커버하기에 충분하도록 넓다. RF 모니터링 회로부는 주파수 상에서의 위상 (및 RF 매치) 및/또는 신호 진폭을 관찰할 수 있다. 공진 주파수의 변화는 유전체의 근접함을 추론하는데 이용될 수 있다.
근접 검출 회로(324)는 무선소스(318) 또는 피드 구조(317) 등의, 시스템(300)의 하나 이상의 송신측 컴포넌트에 대한 전력을 제어하는 전력 제어 회로(336)에 통신 가능하게 결합된다. 이 결합에 의해 전력 제어 회로(336)는 근접 검출 회로(324)로부터의 입력에 기초하여 시스템(300)의 송신 전력을 동적으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 근접 검출 회로(324)는 저장된 인간 근접 조건이 충족될 때에 전력 제어 회로(336)에 신호를 제공할 수 있다. 이 신호에 응답하여, 전력 제어 회로(336)는 시스템(300)의 방사 컴포넌트의 송신 전력을 동적으로 조정한다.
도 4는 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 2부분(401, 403)을 도시한다. 부분(403)은 통상 디스플레이 어셈블리를 포함하고, 부분(401)은 통상 컴퓨팅 디바이스의 대부분의 다른 컴포넌트를 (적어도 부분적으로) 둘러싼다. 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(400)는 배면(404)과, 배면과 경계를 형성하는 4개의 측면(406, 408, 410, 412)을 포함한다.
도시하는 구현예에서는, 배면 안테나 어셈블리(402)가 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(400)의 일부로서 통합된다. 배면 안테나 어셈블리(402)는 배면(404)에 형성된 컷아웃부(414)(개구 또는 슬롯이라고도 칭해짐)를 포함한다. 도 4에서는, 컷아웃부(414)가 컴퓨팅 디바이스 케이스(400)의 2개의 인접한 측면들과 평행한 부분을 갖는 L자형으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 구성도 고려된다. 배면 안테나 어셈블리(402)도 2개의 교차하는 측면(예컨대, 측면(408, 406))의 코너를 통과하여 잘려진, 배면으로부터 잘려진 노치(416)를 포함한다. 컷아웃부(414)와 노치(416)는 그 컷아웃부(414)와 노치(416)를 둘러싸는 컴퓨팅 디바이스 케이스(400)의 영역으로부터의 적어도 하나의 가늘고 긴 금속 아암(예컨대, 가늘고 긴 금속 아암(418, 420))을 형성한다.
가늘고 긴 금속 아암(418)과 무선소스(도시 생략) 사이에 결합된 피드 구조(예컨대, 전도성 와이어 또는 스트립) 등에 의해, 그 가늘고 긴 금속 아암(418 또는 420) 중 하나에 반송파 신호가 공급된다. 컷아웃부(414), 노치(416) 및 가늘고 긴 금속 아암(418, 420)은 배면 안테나 어셈블리(402)의 방사 기능을 수행한다. 일 구현예에 있어서, 컷아웃부(414), 노치(416) 및 가늘고 긴 금속 아암(418, 420)은 반송파를 송신한다. 컷아웃부(414)의 치수는 상이한 고주파수 대역에 대한 임피던스 매칭에 영향을 미치고, 전도성 피드 구조(도시 생략)의 크기 및 형상은 방사 구조(402)의 공진 주파수에 영향을 미친다.
가늘고 긴 아암(418, 420)은 직접(예컨대, 갈바니 방식으로, 평판 역F 안테나처럼), 정전용량에 의해, 또는 기타 여기 방식으로 여기될 수 있다. 컷아웃부(414)와 노치(416)는 플라스틱 인서트, 세라믹, 또는 전압에 따른 유전 상수를 가질 수 있는 기타 유전체 재료 등의 절연체로 충전될 수 있다. 이러한 방사 구조는 하나 이상의 특정 주파수에서 공진하도록 설계될 수도, 그리고/또는 소정의 애플리케이션에서는, 특정 주파수 또는 주파수 세트에서 매우 제한된, 또는 실질적으로 제로의 전력을 방사하도록 설계될 수도 있다.
하나 이상의 근접 센서(도시 생략)은 금속 전자 디바이스 케이스(400)의 대응하는 노출점(예컨대, 노출점(422, 424))으로부터 데이터를 수집한다. 노출점은 예컨대, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(400)의 불투명 또는 반투명한 외면 상의 영역, 또는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(400)의 외면에 형성된 홀(예컨대, 슬롯 또는 개구)일 수도 있다. 도 4에서는, 노출점이 컷아웃부(414) 내의 절연재 상에 있는 것으로(예컨대, 노출점(422)) 그리고 금속 측면(406, 408)을 따라 있는 것으로(예컨대, 노출점(424))로 도시되어 있다. 광을 하나의 방출기로부터 그리고 하나의 검출기에 전달하기 위해 예컨대 렌즈 및/또는 거울을 이용하여, 다수의 노출점이 하나의 근접 센서에 피딩할 수 있다. 대안으로, 각각의 노출점은 방출기/검출기의 한 쌍과 연관될 수 있다. 방출기(예컨대, 적외선 검출)을 필요로 하지 않는 근접 검출 시스템의 경우, 각각의 노출점은 단일 IR 센서 또는 다수의 IR 센서와 연관될 수 있다
일 구현예에 있어서, 컷오프부(414) 내의 절연재는 그 절연재 뒤에 또는 속에 매립된 하나 이상의 센서가 그 절연재를 통해 그리고 사용자 환경에 대해 노출 시야를 이용할 수 있도록 반투명하다. 다른 구현예에 있어서, 절연재는 불투명하고, 근접 센서는 사용자의 환경에 대한 노출 시야를 활용하지 않고서 그 절연재를 통해 데이터를 수집한다. 마찬가지로, 측면(406, 408) 상의 노출점은 반투명 또는 불투명 표면 영역 또는 인서트일 수 있다. 다양한 구현예에 있어서, 근접 센서 및 노출점의 위치결정 및 수는 설계 기준에 따라 달라질 수 있다.
금속 전자 디바이스 케이스(400) 내에 포함된 근접 센서 각각은 근접 검출 회로(도시 생략)에 결합되며, 이 근접 검출 회로는 전자 디바이스 케이스(400) 내부의 무선소스 또는 피드 구조 등의 배면 안테나 어셈블리(402)의 하나 이상의 송신측 컴포넌트에 통신 가능하게 결합된다. 근접 검출 회로는 근접 센서로부터의 입력에 기초하여 배면 안테나 어셈블리(402)의 송신 전력을 동적으로 조정한다.
도 5는 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(500)의 2부분(501, 503)을 도시한다. 도시하는 구현예에서는, 측면 안테나 어셈블리(502)가 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(500)의 일부로서 통합된다. 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스는 배면(504)과, 그 배면(504)과 경계를 형성하는 4개의 측면(506, 508, 510, 512)을 포함한다.
측면 안테나 어셈블리(502)는 측면 중 하나 이상(이 경우에, 측면(506, 508))에 형성된 컷아웃부(514)를 포함한다. 측면 안테나 어셈블리(502)는 또한 측면(506)의 엣지부(즉, 가늘고 긴 금속 아암(515))를 통과해 잘려진 노치(520)를 포함한다. 도 5에서는, 컷아웃부(514)가 L자형이며, 컴퓨팅 디바이스 케이스의 2개의 인접한 측면들을 따라 형성된다. 플라스틱, 세라믹, 또는 기타 절연재 등의 절연재가 컷아웃부(514)와 노치(520) 둘다를 충전한다. 적어도 일 구현예에 있어서, 절연재는 가시광선 또는 비가시광선(예컨대, IR)에 의해 투과 가능한 반투명재이다.
가늘고 긴 금속 아암(515), 컷아웃부(514) 및 노치(520)는 측면 안테나 어셈블리(520)의 방사 기능을 수행한다. 가늘고 긴 아암(515)은 직접(예컨대, 갈바니 방식으로, 평판 역F 안테나처럼), 정전용량에 의해, 또는 기타 여기 방식으로 여기될 수 있다. 이러한 방사 구조는 하나 이상의 특정 주파수에서 공진하도록 설계될 수도, 그리고/또는 소정의 애플리케이션에서는, 특정 주파수 또는 주파수 세트에서 매우 제한된, 또는 실질적으로 제로의 전력을 방사하도록 설계될 수도 있다.
금속 전자 디바이스 케이스(500) 내의 인쇄회로기판(PCB) 상에 배치되는 무선소스(도시 생략)에 결합된 피드 구조(예컨대, 전도성 와이어 또는 스트립) 등에 의해 반송파 신호가 가늘고 긴 금속 아암(515)에 공급된다. 일 구현예에 있어서, 가늘고 긴 금속 아암(515)의 길이는 안테나 동작의 최저 주파수에 가깝게 공진하도록 정해진다.
동일한 측면 엣지를 통과하거나 상이한 측면 엣지를 통과하는 다수의 노치가 채택될 수도 있음이 이해되어야 한다. 다른 컷아웃부, 노치, 및 피드 구조의 구성으로, 제한 없이, UMTS, GSM, LTE, 4G, 3G, 2G, WiFi, WiMAX, Bluetooth, Miracast, 및 추후에 개발될 수 있는 기타 표준 또는 사양을 포함하는 임의의 무선 표준 또는 프로토콜에 이용되는 주파수와 대응할 수 있는 안테나 효율 대역이 상이해질 수 있다.
복수의 근접 센서(도시 생략)는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(500)의 외면 상에서 대응하는 다수의 노출점(예컨대, 노출점(524, 526)) 각각으로부터 또는 이를 통해 보이는 시야로부터 근접 데이터를 수집한다. 도 5에서는, 노출점이, 컷아웃부(514)를 충전하는 충전재 상에 있는 것으로 도시되고, 가늘고 긴 아암(515)과 컷아웃부(514)에 인접한 코너 영역에서 배면(504) 상에 있는 것으로 도시된다. 근접 센서의 위치결정 및 수는 설계 기준에 따라 달라질 수 있다.
근접 센서 회로(도시 생략)는 전자 디바이스 케이스(500) 내부의 무선소스 또는 피드 구조 등의 배면 안테나 어셈블리(502)의 하나 이상의 송신측 컴포넌트에 통신 가능하게 결합된다. 근접 검출 회로는 근접 센서로부터 근접 데이터를 수신하고 그 근접 데이터에 기초하여 배면 안테나 어셈블리(502)의 송신 전력을 동적으로 조정한다.
도 6은 정전용량성 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 다른 예시적인 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)를 도시한다. 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)는 배면(602), 전면(도시 생략), 및 보이는 측면(604, 606)을 포함하는 4개의 측면을 포함한다. 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)는 방사 기능 및 정전용량 감지 기능 둘다를 수행하는 컴포넌트를 포함한다.
구체적으로, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)는, RF파 등의 반송파를 송신하고, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)의 일부를 포함하는 안테나 어셈블리(608)를 포함한다. 도시하는 바와 같이, 안테나 어셈블리(608)는 3개의 컷오프 슬롯(612, 614, 616)에 의해, 금속 측면(604), 금속 배면(602), 및 전면(도시 생략)과 분리된 금속판(610)(예컨대, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)의 금속 측면(604)의 일부 또는 다른 금속판)을 포함한다. 금속판(610)은 대안적으로 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스(600)의 배면(602)의 일부로서도 형성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 금속판(610)의 외면이 노출되고(예컨대, 금속판(610)의 표면은 사용자 등에 의해 터치 가능한 사용자 환경에 노출되어 있고), 금속판(610)의 내면은 금속 컴퓨팅 디바이스의 내부에서 피드 구조(feed structure)(도시 생략)에 결합된다.
절연체(622)(예컨대, 플라스틱 또는 기타 유전체 재료)가 컷오프 슬롯(612, 614, 616) 각각을 충전한다. 절연체(622)는 금속 배면(602)과 금속 측면(604)의 인접 엣지와 금속판(610) 사이에 절연을 제공한다. 도시하지는 않지만, 금속판(610)도 유전체 재료, 절연 개스킷, 디바이스의 앞부분에서의 유리층과의 접촉, 등에 의해 전면과 절연될 수 있다.
안테나 어셈블리(608)의 방사 기능을 수행하는 것과 함께, 금속판(610)은 정전용량 감지 근접 센서에 대한 정전용량 패드로서 기능한다. 사람의 신체부 등의 전도성 대상(630)이 금속판(610)에 접근할 때에, 금속판(610)의 AC 전압의 측정 가능한 변화가 관찰된다. 전도성 대상(630)과 금속판(610)이 평행판 커패시터에서 평행판으로서 효과적으로 기능하기 때문에, AC 전압의 변화의 크기는 전도성 대상(630)과 금속판(610) 사이의 "갭" 크기에 종속된다.
전도성 대상과 금속판(610) 사이의 거리가 미리 정해진 거리(예컨대, SAR 규제에서 RF 송신 전력의 감소를 요구하는 거리) 미만이면, AC 전압의 변화는 저장된 임계치를 초과하고, 인간 근접 조건이 충족된다. 인간 근접 조건의 충족에 응답하여, 전력 제어 회로(도시 생략)는 안테나 어셈블리(608)의 송신 전력을 선택적으로 변경한다(예컨대, 감소시킨다). 인간 근접 조건이 더 이상 충족되지 않을 때에, 전력 제어 회로는 안테나 어셈블리(608)의 송신 전력을 선택적으로 변경한다(예컨대, 상승시킨다).
도 7은 근접 감지용 컴포넌트 및 방사 구조를 포함하는 시스템(700)의 예시적인 컴포넌트를 도시한다. 시스템(700)은 금속 측면(702), 금속 배면(704), 및 금속판(710)을 포함하는 금속 전자 디바이스 케이스의 일부로서 형성된다. 금속판(710)은 금속 컴퓨팅 디바이스의 외부 금속면을 형성한다. 슬롯(712, 714, 716)에는 절연체(722)(예컨대, 플라스틱)이 충전되어, 금속판(710)과 금속 측면(702) 사이, 금속판(710)과 금속 배면(704) 사이에 절연을 제공하고 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 갭을 막는다. 일부 구현예에 있어서, 절연체(722)는 전압에 따른 유전 상수를 가질 수 있다.
시스템(700)은 방사 기능(예컨대, 반송파의 전송) 및 정전용량 감지 기능 둘다를 수행하는 컴포넌트를 포함한다. 방사 기능은 유전체 스페이서(730)에 걸쳐 결합된 금속판(710)에 용량 결합되는 고 유전 상수 세라믹 블록(732)에 의해 부분적으로 수행된다. 유전체 스페이서(730)는 세라믹 블록(732) 상의 금속화 표면(719)과 무선소스(718) 사이에 전기적으로 접속되는 피드 구조(717)에 의해 피딩된다. 무선소스(718)는 금속 배면(704) 상의 PCB(도시 생략)에 결합된다. 세라믹 블록(732)은 유일한 능동 안테나 구조로서 동작할 수도 있거나, 기생 안테나로서 기능하는, 둘러싸는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 나머지부 및 금속판(710)과 함께 능동 안테나로서 동작할 수도 있다.
금속판(710)은 직렬 및/또는 병렬 공진 회로(720)를 통해 금속 배면(704)의 접지면에 접속되는데, 이것은 멀티대역 동작을 가능하게 할 수 있다. 시스템(700)의 정전용량 감지 기능은 금속판(710)과 그 금속판(710)에 전기적으로 결합된 근접 감지 회로(724)(예컨대, 정전용량 감지 칩)에 의해 수행된다. 사람 등의 전도성 대상이 금속판(710)에 접근할 때에, 그 금속판(710) 상에서의 전하의 변화가 근접 감지 회로(724)에 의해 측정될 수 있다. 이 측적으로부터, 금속판(710)과 전도성 대상 사이의 거리가 결정된다. 본 구현예에 있어서, 금속판(710)은 그 자체가 근접 감지 데이터가 수집되는 노출점이다.
복수의 인덕터 및/또는 저항기가 금속판(710)과 근접 감지 회로(724) 사이의 전송로를 따라 포함된다. 특히, 도 7은 제2 인덕터(742)와 직렬의 제1 인덕터(740)를 도시하고 있다. 제1 인덕터(740)는 제2 인덕터(742)보다도 금속판(710)에 더 가깝게 배치된다. 일 구현예에 있어서, 제1 인덕터(740)는 금속판에 직접 결합되고, 제2 인덕터(742)는 근접 감지 회로(724)에 직접 결합된다.
제1 인덕터(740)는 무선소스(718)에 의해 생성된 송신 신호를 차단하도록 기능하는 값이 낮은 인덕터라서, 시스템(700)의 방사 기능이 근접 감지 시스템(724)에 의해 변하지 않거나 실질적으로 변하지 않게 한다. 일 구현예에 있어서, 제1 인덕터(740)는 실질적으로 2와 22 나노헨리(nH) 사이에서 인덕턴스 값을 가진다. 제2 인덕터(742)는 근접 감지 회로(724)로부터의 노이즈가 금속판(710)의 방사 기능에 영향을 미치는 것을 막도록 기능하는 값이 높은 인덕터이다. 일 구현예에 있어서, 제2 인덕터(742)는 실질적으로 약 100 nH보다 큰 인덕턴스 값을 가진다. 인덕터(740)는 안테나의 목표 RF 동작 주파수에서 또는 그 근접 주파수에서 임피던스가 높은 것이 선택된다. (보통 안테나 성능 그 자체의 손실을 피하기 위해 안테나의 동작 대역에서 또는 근방에서 자기 공진하는 인덕터(740)를 구비하는 것을 피하기를 원할 경우) 사용되는 실제 컴포넌트 값은 안테나에 의해 커버되는 주파수 대역 및 컴포넌트 기생성(parasitics)에 기초해서 결정된다.
일 구현예에서는 제2 인덕터(742) 대신에 저항기가 이용된다. 본 구현예의 원리는 개방 회로(저항치가 매우 높음)가, RF 회로/안테나 기능에 대해 보이지 않는 저항기의 원방측 상에 본질적으로 그 회로부를 만들게 되는 것이다. 예시적인 RF 사양은 이 범위 외부의 저항기 값이 채택될 수 있더라도, 1 ㏀ 이상, 그리고 일반적으로 10 ㏀ 이하의 칩 저항기 값에 대해 충족될 수 있다.
근접 감지 회로(724)는 무선소스(718) 또는 피드 구조(717) 등의, 시스템(700)의 하나 이상의 송신측 컴포넌트에 대한 전력을 제어하는 전력 제어 회로(736)에 통신 가능하게 결합된다. 이 결합에 의해 전력 제어 회로(736)는 근접 감지 회로(724)로부터의 입력에 기초하여 시스템(700)의 송신 전력을 동적으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 근접 감지 회로(724)는 인간 근접 조건이 충족되는 것을 나타내는 신호를 전력 제어 회로(736)에 출력할 수 있다. 이 신호에 응답하여, 전력 제어 회로(736)는 무선소스(718)의 송신 전력을 동적으로 조정한다.
도 8은 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스에서 방사 구조의 일부로서 형성된 근접 감지 시스템을 이용한 예시적인 동작(800)을 나타낸다. 형성 동작(802)은 금속 배면과, 금속 배면의 적어도 일부와 경계를 형성하는 하나 이상의 금속 측면을 포함하는 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스를 제공한다. 일 구현예에 있어서, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스는 금속 측면 또는 금속 배면 등의, 금속 컴퓨팅 디바이스 케이스의 외부 상에 배치된 금속판에 정전용량 피드(capacitive feed)로서 기능하는 세라믹 블록을 구비한 방사 구조를 더 포함한다. 회로(예컨대, 직렬 또는 병렬 공진 회로, 직렬 인덕터 회로, 스위치드 인덕터 회로 등)가 금속판을 금속 컴퓨팅 디바이스의 접지면에 결합한다. 대안으로, 방사 구조는 도 4 또는 도 5, 또는 이들의 일부 변형에 대해서 설명한 배면 또는 측면 안테나 어셈블리의 형태로 있을 수 있다.
여기 동작(804)은 금속 컴퓨팅 디바이스에서 방사 구조를 여기시켜, 방사 구조로 하여금 시간에 따라 하나 이상의 주파수를 방사하게 한다. 수집 동작(806)은 금속 컴퓨팅 디바이스의 외면 상의 적어도 하나의 노출점으로부터 근접 데이터를 수집한다.
변경 동작(808)은 수집된 근접 데이터에 기초하여 방사 구조의 여기 거동(excitation behavior)(예컨대, 송신 전력)을 변경한다. 예를 들어, 수집된 근접 데이터가 인간 근접 조건을 충족하면, 방사 구조의 송신 전력은 저감될 수 있다. 인간 근접 조건이 더 이상 충족되지 않는다고 근접 데이터가 나타내면(예컨대, 사람이 근접 센서로부터 멀리 이동하였음), 방사 구조의 송신 전력은 상승할 수 있다.
본 명세서에 기술하는 발명의 구현예는 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서의 논리적 단계로서 구현될 수 있다. 본 발명의 논리적 동작은 (1) 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행하는 일련의 컴퓨터 구현 단계로서 그리고 (2) 하나 이상의 컴퓨터 시스템 내의 상호 접속된 머신 또는 회로 모듈로서 구현된다. 구현예는 본 발명을 구현하는 컴퓨터 시스템의 성능 요건에 따른 선택의 문제이다. 따라서, 본 명세서에서 설명하는 발명의 실시형태를 구성하는 논리적 동작은 동작, 단계, 객체, 또는 모듈로서 다양하게 칭해진다. 또한, 논리적 동작은, 다른 식으로 명시적으로 주장하지 않는다면, 또는 특정 순서가 청구범위에 의해 본래 수반되는 것을 필요로 하지 않는다면, 원하는 대로 추가 및 생략되어 임의의 순서로 수행될 수 있다고 이해되어야 한다.
이상의 상세, 예시 및 데이터는 구조의 완전한 설명 및 본 발명의 예시적인 실시형태의 이용을 제공한다. 본 발명의 다수의 구현예들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 이하의 첨부하는 청구범위 내에 있다. 또한, 상이한 실시형태의 구조적 특징은 상기한 바와 같이 청구범위로부터 벗어나는 않고서 또 다른 구현예로 조합될 수 있다.

Claims (20)

  1. 시스템에 있어서,
    컴퓨팅 디바이스의 전자장치(electronics)를 둘러싸는 컴퓨팅 디바이스 케이스와,
    상기 컴퓨팅 디바이스 케이스의 외면(exterior surface)에 통합된 방사 구조 - 상기 방사 구조는 상기 컴퓨팅 디바이스 케이스의 상기 외면에서 금속판과 경계를 형성하는 절연체를 포함하고, 상기 금속판은 상기 방사 구조의 방사 기능을 수행하도록 구성되고, 상기 방사 구조는 상기 금속판에 정전용량 피드(capacitive feed)로서 기능하도록 구성되는 세라믹 블록을 포함하고, 상기 세라믹 블록은 유전체 스페이서에 걸쳐 상기 금속판에 용량 결합되고, 상기 유전체 스페이서는 무선소스(radio)와 상기 세라믹 블록 상의 금속화 표면 사이에 전기적으로 접속되는 피드 구조에 의해 피딩(feeding)되도록 구성됨 - 와,
    상기 방사 구조 상에 위치한 노출점을 통해 대상(object)의 근접함(proximity)을 검출하도록 배치되는 근접 센서 - 상기 노출점은 근접 데이터가 수집되는 상기 방사 구조 상에 위치한 영역임 - 와,
    상기 근접 센서에 결합되는 전력 제어 회로 - 상기 전력 제어 회로는 상기 무선소스 또는 상기 피드 구조로의 전력을 제어하도록 구성되고, 상기 전력 제어 회로와 상기 근접 센서 사이의 결합은 상기 전력 제어 회로가 상기 근접 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 시스템의 송신 전력을 동적으로 조정할 수 있게 하는 것임 -
    를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노출점은 상기 절연체 상에 위치하는 것인 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 노출점은 상기 금속판 상에 위치하는 것인 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 근접 센서는 상기 금속판과 상기 대상 사이에서 정전용량(capacitance)의 변화를 검출하도록 구성되는 정전용량 감지 회로이고,
    상기 노출점은 상기 컴퓨팅 디바이스의 일부를 형성하는 상기 금속판의 표면을 포함하는 것인 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속판과 상기 정전용량 감지 회로 사이에 직렬로 연결된 제1 인덕터와 제2 인덕터를 더 포함하고,
    상기 제1 인덕터는 상기 제2 인덕터의 인덕턴스 값보다 더 낮은 인덕턴스 값을 갖는 것인 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 금속판과 상기 정전용량 감지 회로 사이에 직렬로 연결된 인덕터와 저항기를 더 포함하고,
    상기 저항기는 상기 인덕터보다는 상기 정전용량 감지 회로에 더 가깝게 배치되는 것인 시스템.
  8. 제2항에 있어서, 상기 절연체는 반투명(translucent)한 것이고, 상기 노출점은 상기 절연체의 반투명 표면 상의 영역인 것인 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 근접 센서는 상기 반투명 표면을 통해 데이터를 수집하는 것인 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 근접 센서는 적외선 센서인 것인 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 방사 구조는 상기 컴퓨팅 디바이스 케이스에 통합된 안테나를 포함하고,
    상기 절연체는 상기 안테나에 인접하게 배치되고,
    상기 노출점은 상기 절연체 내에 위치하고,
    상기 노출점 뒤에 근접 센서가 배치되고,
    상기 근접 센서에 검출 회로가 결합되고,
    상기 검출 회로는 상기 근접 센서로부터 상기 대상의 근접함을 결정하도록 구성되는 것인 시스템.
  12. 전력 제어를 위한 방법에 있어서,
    컴퓨팅 디바이스의 전자장치를 둘러싸는 컴퓨팅 디바이스 케이스를 제공하는 단계와,
    상기 컴퓨팅 디바이스 케이스의 외면에 통합된 방사 구조 - 상기 방사 구조는 상기 외면에서 금속판과 경계를 형성하는 절연체를 포함하고, 상기 금속판은 상기 방사 구조의 방사 기능을 수행하고, 상기 방사 구조는 상기 금속판에 정전용량 피드로서 기능하는 세라믹 블록을 포함하고, 상기 세라믹 블록은 유전체 스페이서에 걸쳐 상기 금속판에 용량 결합되고, 상기 유전체 스페이서는 무선소스와 상기 세라믹 블록 상의 금속화 표면 사이에 전기적으로 접속되는 피드 구조에 의해 피딩됨 - 를 형성하는 단계와,
    상기 컴퓨팅 디바이스 케이스에서 상기 방사 구조를 여기(excite)시켜 상기 방사 구조로 하여금 시간에 따라 하나 이상의 주파수를 방사하게 하는 단계와,
    상기 방사 구조 내에 위치한 노출점으로부터 근접 데이터를 수집함으로써 대상의 근접함을 검출하는 단계 - 상기 노출점은 상기 근접 데이터가 수집되는 상기 방사 구조 내에 위치한 영역임 - 와,
    상기 검출 동작에 기초하여 상기 방사 구조의 송신 전력을 동적으로 조정하기 위해 상기 무선소스 또는 상기 피드 구조로의 전력을 변경하는 단계
    를 포함하는 전력 제어를 위한 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 데이터를 수집하는 것은,
    금속판과 상기 대상 사이에서 정전용량의 변화를 측정하는 것을 더 포함하고,
    상기 금속판은 상기 방사 구조의 방사 기능을 수행하고, 상기 노출점을 포함하는 것인 전력 제어를 위한 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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