KR102363632B1 - 구조 신호 발생 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

휴대 단말기 내의 구조 신호 발생 장치 및 방법을 개시한다. 상기 방법은, 휴대 단말기의 NFC 통신을 위한 코일 안테나와, 정상 모드에서 상기 코일 안테나를 사용하여 상기 NFC 통신을 수행하도록 구성되는 제1 통신 회로와, 조난 모드에서 상기 코일 안테나를 통해 구조 전용 주파수의 구조 신호를 송신하는 제2 통신 회로와, 상기 코일 안테나를 상기 제1 및 제2 통신 회로 중 어느 하나로 연결하는 스위치와, 상기 정상 모드 혹은 상기 조난 모드를 판단하여 상기 스위치를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

구조 신호 발생 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING DISTRESS SIGNAL}
본 발명은 휴대 단말기에서 구조 신호를 발생하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 셀룰러 폰이나 스마트 폰과 같은 휴대 단말기는 셀룰러 시스템, 즉 이동통신 네트워크와 연결하고 이동통신 네트워크의 기지국을 통해 통화를 연결할 수 있다. 기지국의 전파가 미치지 않는 비-서비스 지역, 일 예로서 전파 음영 지역이나 산이나 바다 등에서 휴대 단말기는 통화 불능 상태가 된다. 또한 휴대 단말기는 이동통신 네트워크에 연결하기에 충분한 정도의 배터리 전력을 가지고 있지 않은 경우 통화를 수행할 수 없다. 이러한 상황에서 사용자가 재해, 조난, 의식불명 등과 같은 비상 상황에서 휴대 단말기를 통해 구조 신호를 전송하는 것은 불가능하다. 따라서 상기와 같은 비상 상황에서 휴대 단말기를 통해 구조 신호를 발생하기 위한 기술을 필요로 하게 되었다.
본 발명은 조난 상황에서 조난자의 탐지 확률을 최대화하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 휴대 단말기에 의해 구조 신호를 발생하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 휴대 단말기의 보조 통신 안테나를 이용하여 구조 신호를 발생하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 휴대 단말기의 셀룰러 안테나를 이용하여 구조 신호를 발생하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 휴대 단말기의 배터리가 없을 경우에 휴대 단말기에서 구조 신호를 발생하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는; 휴대 단말기 내의 구조 신호 발생 장치에 있어서, 휴대 단말기의 보조 통신을 위한 코일 안테나와, 정상 모드에서 상기 코일 안테나를 사용하여 상기 보조 통신을 수행하도록 구성되는 제1 통신 회로와, 조난 모드에서 상기 코일 안테나를 통해 구조 전용 주파수의 구조 신호를 송신하는 제2 통신 회로와, 상기 코일 안테나를 상기 제1 및 제2 통신 회로 중 어느 하나로 연결하는 스위치와, 상기 정상 모드 혹은 상기 조난 모드를 판단하여 상기 스위치를 제어하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은; 휴대 단말기에서 구조 신호 발생 방법에 있어서, 조난 모드가 감지되는지를 판단하는 과정과, 상기 조난 모드가 감지되지 않는 경우 휴대 단말기의 보조 통신을 위한 코일 안테나를 상기 보조 통신을 수행하도록 구성되는 제1 통신 회로로 연결하는 과정과, 상기 조난 모드가 감지되는 경우, 상기 코일 안테나를 구조 전용 주파수의 구조 신호를 발생하는 제2 통신 회로로 연결하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는; 휴대 단말기 내의 구조 신호 발생 장치에 있어서, 셀룰러 통신을 위한 셀룰러 안테나와, 정상 모드에서 상기 셀룰러 안테나를 사용하여 상기 셀룰러 통신을 수행하도록 구성되는 RF(Radio Frequency) 모듈과, 조난 모드에서 상기 셀룰러 안테나를 통해 수신되는 탐지 신호를 반사하여 구조 신호를 송신하는 반사 회로와, 상기 셀룰러 안테나를 상기 RF 모듈 및 반사 회로 중 어느 하나로 연결하는 스위치와, 상기 정상 모드 혹은 상기 조난 모드를 판단하여 상기 스위치를 제어하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은; 휴대 단말기에서 구조 신호 발생 방법에 있어서, 조난 모드가 감지되는지를 판단하는 과정과, 상기 조난 모드가 감지되지 않는 경우 휴대 단말기의 셀룰러 통신을 위한 셀룰러 안테나를 상기 셀룰러 통신을 수행하도록 구성되는 RF 회로로 연결하는 과정과, 상기 조난 모드가 감지되는 경우, 상기 셀룰러 안테나를, 상기 셀룰러 안테나를 통해 수신되는 탐지 신호를 반사하여 구조 신호를 송신하도록 구성되는 반사 회로로 연결하는 과정을 포함한다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 통상적인 조난 상황에서의 구조 플로우를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조난 모드 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 구조 전용 주파수에 의한 구조 신호의 송출 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대 단말기 내에서 구조 전용 주파수의 구조 신호를 송신하는 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조 신호의 세기 변화를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 커버 케이스에 실장된 코일 안테나를 가지는 휴대 단말기의 구조를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대 단말기의 커버 케이스에 내장된 구조 신호 송신기의 구조를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조 신호의 자동 송신 동작을 나타낸 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조 시스템의 구조를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대 단말기 내에서 반사 회로를 포함하는 구조 신호 송신 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 반사 회로의 장착 예를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수동 반사 회로의 장착 예를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 백스캐터링을 이용한 구조 신호의 송수신 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 커버 케이스에 내장된 반사 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기에 의한 조난 모드 동작을 나타낸 흐름도이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU(Central Processing Unit)들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 통상적인 셀룰러 이동통신 시스템에서 동작하는 휴대 단말기를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 본 명세서의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 통상적인 조난 상황에서의 구조 플로우를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 사용자가 조난 상황에 처하게 되고(105) 사용자가 직접 혹은 소지하고 있는 휴대 단말기가 사용자의 조난 상황을 감지한다(110). 휴대 단말기는 사용자의 조작에 응답하여 혹은 자동으로 조난 상황을 특정 혹은 불특정 수신자(들)에게로 알린다(advertise).(115) 구조대가 조난 상황에 대한 알림을 수신한 경우 구조대는 구조 활동을 수행하고,(120) 구조 활동이 완료된다.(125)
상기와 같이 이루어지는 정상적인 구조 플로우와는 달리, 휴대 단말기는 이동통신 네트워크에 정상적으로 연결이 불가능하게 될 수 있다. 일 예로서 휴대 단말기가 이동통신 네트워크의 비-서비스 영역이나 음역 지역에 위치하거나, 혹은 휴대 단말기의 배터리가 매우 적은 경우에 휴대 단말기는 이동통신 네트워크를 통한 구조 신호의 발송이 불가능하다. 휴대 단말기의 다양한 상황에 따라 서로 다른 조난 모드의 동작이 이루어지게 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조난 모드 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 조난 상황의 감지는 외부 인식(205), 사용자 인식(220), 자동 인식(245) 중 적어도 하나에 의해서 이루어질 수 있다.
사용자 인식(220)은 사용자가 직접 조난 상황을 인식하고 감지한 경우를 의미한다. 조난 상황을 감지한 사용자는 휴대 단말기를 수동으로 조작하며 휴대 단말기는 사용자의 조작에 응답하여 이동통신 네트워크로의 연결을 시도한다.(225) 이동통신 네트워크로의 연결이 가능한 전파 환경이라면 휴대 단말기는 배터리 잔여량을 나타내는 배터리 레벨이 통신이 가능한 최소값, 일 예로 0.1%를 초과하는지 판단한다(230). 이동통신 네트워크로의 연결이 가능한 정도의 배터리 잔여량이 존재한다면, 즉, 배터리 레벨이 0.1%를 초과하는 경우 휴대 단말기는 이동통신 네트워크로의 연결에 성공하였는지를 판단한다(235). 이동통신 네트워크로의 연결에 성공한 경우 휴대 단말기는 사용자가 요청한 혹은 미리 설정된 전화번호로 호를 연결하거나 혹은 구조대(119 등)로 호를 연결할 수 있으며(265), 상기 호를 통해 구조의 요청이 가능하다.
과정 225에서 사용자의 조작에 의해 이동통신 네트워크로의 연결이 불가능한 상황이라고 판단되었다면, 휴대 단말기는 수동 검출(Passive)의 조난 모드로 진입한다.(250) 수동 검출의 조난 모드에서 휴대 단말기는 외부의 신호에 대해 수동적으로 응답하는 구조 신호를 발생할 수 있다. 일 예로서 수동 검출의 조난 모드에서 언-바이어스 다이오드(Unbiased Diode)를 이용한 하모닉 백스캐터링(Harmonic Backscattering) 혹은 하모닉 레이다(Harmonic Radar) 방식이 사용될 수 있다.
과정 230에서 배터리 레벨이 0.1% 이하라고 판단된 경우, 휴대 단말기는 배터리 잔여량이 미약하게 존재하는지, 즉 배터리 레벨이 0%를 초과하는지 판단한다.(240) 배터리 레벨이 0%인 경우, 휴대 단말기는 수동 검출의 조난 모드로 동작한다.(250) 반면 배터리 레벨이 0%를 초과하는 경우, 휴대 단말기는 하이브리드 검출의 조난 모드로 동작한다.(255) 하이브리드 검출(Hybrid Detection)의 조난 모드에서 휴대 단말기는 바이어스 다이오드(Biased Diode)를 이용한 하모닉 백스캐터링 방식을 사용하여 구조 신호를 송출하거나, 혹은 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy: BLE) 같은 저전력 통신 방식을 사용하여 구조 신호를 송출한다. 구조 신호는 동일한 통신 방식을 사용하는 주변의 검출 장치에 의해 검출될 수 있다
과정 235에서 이동통신 네트워크로의 연결에 성공하지 못한 경우, 휴대 단말기는 조난 통신 모드로 진입한다.(260) 조난 통신 모드에서 휴대 단말기는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy: BLE)나 와이파이(WiFi), LTE-D(Long-Term Evolution Direct), 457kHz 비콘(Beacon)과 같은 미리 정해지는 통신 방식을 사용하여 구조 신호를 송출한다. 구조 신호는 동일한 통신 방식을 사용하는 주변의 검출 장치에 의해 검출될 수 있다.
외부 인식(205)는 사용자나 휴대 단말기가 아닌 제3자나 외부 신호에 의해 이루어질 수 있다. 외부 인식(205)에 의해 조난 상황이 감지된 경우, 사용자 혹은 제3자는 휴대 단말기를 통해 이동통신 네트워크로의 연결을 시도한다.(210) 이동통신 네트워크로의 연결에 성공한 경우 휴대 단말기는 사용자가 요청한 혹은 미리 설정된 전화번호로 호를 연결하거나 혹은 구조대(119 등)로 호를 연결할 수 있으며, 상기 호를 통해 구조의 요청이 가능하다.
자동 인식(245)는 휴대 단말기가 자체적으로 조난 상황을 감지하는 경우를 의미한다. 일 예로 휴대 단말기는 움직임 감지 센서를 내장하며, 급격한 움직임 이후 정지 상태가 소정 시간 이상 지속될 경우, 조난 상황으로 판단한다. 다른 예로 휴대 단말기는 일상적인 시간대와 비-일상적인 시간대를 구분하여 식별하도록 자체적으로 혹은 사용자에 의해 설정되며, 미리 설정된 비-일상적인 시간대, 일 예로 오전 6시부터 오후 12시 사이에서 소정 시간 동안 지속적으로 정지 상태가 유지될 시, 조난 상황으로 판단한다. 또 다른 예로 휴대 단말기는 착신 호에 대한 응답이 지속적으로 없을시, 일 예로서 소정 시간 동안 미수신 호의 개수가 임계치를 초과할 지 조난 상황으로 판단할 수 있다. 조난 상황을 감지하고 조난 모드로 진입한 이후, 사용자의 움직임이 다시 감지될 시, 혹은 사용자의 조작에 의해 조난 모드의 해지가 요구될 시, 휴대 단말기는 조난 모드를 해지할 수 있다.
자동 인식(245)에 의해 조난 상황이 감지된 경우, 휴대 단말기는 이동통신 네트워크로의 연결을 시도하고 연결에 성공하였는지를 판단한다.(235) 이동통신 네트워크로의 연결에 성공한 경우 휴대 단말기는 사용자가 요청한 혹은 미리 설정된 전화번호로 호를 연결하거나 혹은 구조대(119 등)로 호를 연결할 수 있으며(265), 상기 호를 통해 구조의 요청이 가능하다. 과정 235에서 이동통신 네트워크로의 연결에 성공하지 못한 경우, 휴대 단말기는 조난 통신 모드로 진입하여(260) 미리 정해지는 통신 방식을 사용하여 구조 신호를 송출한다.
본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 휴대 단말기는 이동통신 네트워크에 접속하는 스마트 폰을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 장치 및 디바이스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 휴대 단말기는, 예를 들면, 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3(MPEG-1 audio layer-3) 플레이어, 모바일 의료기, 카메라(camera) 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 일 예로서 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device: HMD), 전자 의복, 전자 신발, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러 또는 스마트 시계(smart watch) 중 적어도 하나가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 구조를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 제어부(305)는 휴대 단말기(300)의 전반적인 동작을 제어하며, CPU, 휴대 단말기(300)의 제어를 위한 제어 프로그램이 저장된 읽기 전용 메모리(Read Only Memory: ROM) 및 휴대 단말기(300)의 외부로부터 입력되는 신호 또는 데이터를 기억하거나, 휴대 단말기(300)에서 수행되는 작업을 위한 기억영역으로 사용되는 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory: RAM)를 포함할 수 있다. CPU는 싱글 코어, 듀얼 코어, 트리플 코어, 또는 쿼드 코어를 포함할 수 있다. CPU, ROM 및 RAM은 내부버스(bus)를 통해 상호 연결될 수 있다. 제어부(305)는 자체적으로 조난 상황을 감지하거나 혹은 움직임 감지 센서(315)의 감지 결과를 분석하거나 혹은 입력부(335)를 통해 사용자 입력을 수신함으로써 조난 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 다른 실시예로서 제어부(305)는 조난 상황을 감지할 수 있도록 구성되는 어플리케이션 프로세서(Application Processor: AP) 혹은 센서 허브(Sensor Hub)를 포함할 수 있다. 센서 허브는 적어도 하나의 센서로부터의 데이터를 집적하고 그 데이터를 분석하여 주어진 상황, 특히 조난 상황을 감지할 수 있다.
표시부(310)는 디스플레이 화면 및 터치스크린 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 제어부(305)의 제어에 따라 조난 모드를 활성화시키거나 해제하기 위한 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다.
코덱(320)은 제어부(305)의 제어에 따라 음성, 음악, 사운드 등을 스피커로 출력하거나, 마이크를 통해 감지되는 신호를 제어부(305)로 전달한다.
서브 통신 모듈(325)은 서브 안테나(325a)와 연결되어, 셀룰러 이동통신 네트워크가 아닌 다른 유선 혹은 무선 통신(이하 보조 통신이라 칭함)을 담당한다. 서브 통신 모듈(325)는 블루투스, 저전력 블루투스(BLE), NFC(Near Field Communication: NFC), 와이파이(WiFi), WiFi-다이렉트 중 적어도 하나의 통신 방식을 지원하도록 구성될 수 있다. 서브 안테나(325a)는 각 통신 방식에 따른 적어도 하나의 안테나 모듈을 포함한다. 또한 서브 안테나(325a)는 무선 전력 위원회 (wireless power consortium: WPC)나 무선 전력 연합 (Alliance for Wireless Power: A4WP), 무선 전력 전송 (Wireless Power Transfer: WPT)와 같은 무선 충전을 위한 수신 코일 및 자력 보안 전송 (Magnetic Secure Transmission: MST) 같은 자기 신호 송신 코일을 포함할 수 있다.
메모리(330)는 제어부(305)의 동작을 위해 필요한 프로그램 코드, 파라미터들 및 데이터를 저장한다.
입력부(335)는 사용자 입력, 일 예로서 조난 모드에 대한 요청을 수신할 수 있도록 구성되며, 키패드, 터치패드, 터치스크린 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
모뎀(340)는 이동통신 네트워크의 통신 프로토콜에 따라 구성되어, 제어부(305)의 제어 하에 전송하고자 하는 신호를 이동통신 네트워크의 통신 프로토콜에 따른 포맷으로 변환하여 RF(Radio Frequency) 모듈(345)로 전달하거나, RF 모듈(345)에 의해 수신된 신호를 복조하여 제어부(305)로 전달한다. RF 모듈(345)는 셀룰러 안테나(345a)와 연결되어 셀룰러 시스템의 주파수 대역에서 RF 신호를 통신한다.
구조 신호 발생기(350)는 셀룰러 안테나(345a) 및 서브 안테나(325a) 중 적어도 하나와 연결되어, 구조 신호를 발생하도록 동작한다. 구조 신호 발생기(350)는 제어부(305)에 의해 혹은 사용자 조작에 의해 휴대 단말기(300)가 조난 모드로 동작하는 상황에서만 셀룰러 안테나(345a) 및 서브 안테나(325a) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 구조 전용 주파수에 의한 구조 신호의 송출 구조를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 구조 신호 발생기를 내장한 휴대 단말기(405)는 휴대 단말기(405)에 내장된 안테나를 사용하여 구조 전용 주파수, 즉 457 kHz의 저주파 신호를 발생한다. 457 kHz는 구조에 사용되는 국제 표준 주파수를 의미한다. 구조 전용 주파수의 구조 신호는 물, 콘트리트, 땅, 눈과 같은 통신 장애 물질을 투과하여 송신된다. 검출 장치(410)는 구조 신호를 감지함으로써, 휴대 단말기(405)를 소지한 조난자를 탐색할 수 있도록 해준다.
통상적인 휴대 단말기에 구조 신호 발생기를 실장하기 위한 주요 이슈는 다음과 같다.
(1) 안테나 실장 공간의 최소화
(2) 추가되는 회로 부품의 최소화
(3) 소모 전력의 최소화
후술되는 실시예에서는 휴대 단말기의 서브 안테나(325a)에 구조 전용 주파수의 전력 증폭기(Power Amplifier)와 스위치를 연결함으로써, 안테나 공용 구조 신호 발생기를 구성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대 단말기 내에서 구조 전용 주파수의 구조 신호를 송신하는 장치의 구조를 나타낸 것이다. 여기에서는 서브 안테나(325a)의 일 예로서 휴대 단말기 내에 이미 실장되어 있는 NFC를 위한 코일 안테나(510)(혹은 루프 안테나)를 도시하였으나, NFC 안테나가 아닌 다른 서브 통신용 안테나가 구조 전용 주파수의 신호 송신을 위해 사용될 수 있음은 물론이다.
도 5를 참조하면, 코일 안테나(510)는 NFC를 위해 사용되는 기존의 NFC 안테나를 포함하며, 스위치(540)에 의해 NFC 칩(520)의 매칭 회로(525)에 연결되거나, 혹은 구조 신호의 발생을 위한 전력 증폭기(PA)(550)와 매칭 회로(Matching circuit)(555)에 연결된다.
휴대 단말기가 정상 모드로 동작할 때 스위치(540)는 코일 안테나(510)를 매칭 회로(525)를 통해 NFC 칩(520)으로 연결한다. 매칭 회로(525)는 NFC를 위한 13.56MHz의 매칭 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 코일 안테나(510)는 NFC 칩(520)과 연결되어 정상적인 NFC의 송신/수신 동작을 수행한다.
프로세서(530)는 휴대 단말기의 제어부(305)에 내장되거나 혹은 독립적으로 구성될 수 있다. 자동으로 조난 상황을 감지하거나 혹은 사용자로부터 조난 모드의 동작을 요청받았을 때, 프로세서(530)는 스위치(540)를 제어하여 코일 안테나(510)를 매칭 회로(555)를 통해 가변 전력 증폭기(550)로 연결한다. 전력 증폭기(550)는 프로세서(530)로부터 구조 전용 주파수, 즉 457 kHz의 신호를 수신하고 상기 457 kHz 신호에 가변 이득을 추가하여 증폭한다. 증폭된 신호는 매칭 회로(555)를 통해 코일 안테나(510)에 의하여 공중으로 방사된다.
일 실시예로서 전력 증폭기(550)는 457 kHz 구조 신호의 신호 세기를 주기적으로 변경하는 가변 전력 증폭기(Tunable PA)로 구성될 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조 신호의 세기 변화를 도시한 것이다. 즉 457 kHz 구조 신호의 펄스는 소정 주기마다 송출되는데, 매 주기마다 높은 전력 혹은 낮은 전력으로 송출될 수 있다.
일 실시예로서 매칭 회로(555)는 휴대 단말기의 상태 및 상황에 따라 매칭 값을 변경하는 가변 매칭 회로(Tunable Matching Circuit)로 구성될 수 있다. 코일 안테나(510)는 NFC 안테나와, 휴대 단말기에 장착되는 커버 케이스의 면적을 점유하는 확장형 코일 안테나를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우 커버 케이스의 열림/닫힘 상태에 따라 가변 매칭 회로의 매칭 값이 달라진다. 커버 케이스의 열림 상태를 위한 매칭 값과 닫힘 상태를 위한 매칭 값은 가변 매칭 회로(555) 혹은 프로세서(530)에 미리 저장될 수 있으며, 프로세서(530)의 제어 하에 가변 매칭 회로의 매칭 값이 결정된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 커버 케이스에 실장된 코일 안테나를 가지는 휴대 단말기의 구조를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 휴대 단말기는 비교적 적은 면적의 코일 안테나로 구성된 NFC 안테나(705)를 내장하고 있으며 NFC 안테나(705)는 스위치(740)를 통해 NFC 칩의 매칭 회로(725) 혹은 구조 신호 발생용 매칭 회로(755)에 연결된다. 휴대 단말기는 배터리 커버와 일체화되거나 휴대 단말기의 하우징에 씌워질 수 있는 커버 케이스(700)와 결합될 수 있으며, 커버 케이스(700)는 NFC 안테나(705)의 면적을 포함하는 면적을 가지는 커버 코일 안테나(710)를 내장한다. 커버 코일 안테나(710)는 NFC 안테나(705)에 접촉하지 않으면서 NFC 안테나(705)를 둘러싸도록 휴대 단말기의 커버 케이스(700)의 가장자리에 배치될 수 있으며, NFC 안테나(705)와 전자 결합(magnetic coupling)되어 NFC 안테나(705)의 근거리 필드(Near Field)를 강화시킬 수 있다.
NFC 칩을 위한 매칭 회로(725)는 C1의 고정된 캐패시턴스 값을 가지는 캐패시터 C1을 포함할 수 있다.
구조 신호 발생용 매칭 회로(755)는 커버 케이스(700)가 열렸는지 닫혔는지에 따라 C21 혹은 C22의 캐패시턴스 값을 가지는 가변 캐패시터 C2를 포함할 수 있다. 가변 캐패시터 C2의 캐패시턴스 값은 프로세서(530)에 의해 제어될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대 단말기의 커버 케이스에 내장된 구조 신호 송신기의 구조를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 휴대 단말기에 장착될 수 있는 커버 케이스(820)는 구조 전용 주파수의 구조 신호를 송신할 수 있는 구조 신호 송신기(805)와, 커버 케이스(820)의 앞면의 가장자리를 둘러싸도록 배치된 커버 코일 안테나(800)를 포함한다. 구조 신호 송신기(805)는 커버 케이스(820)의 뒷면을 통해 휴대 단말기의 배터리(810)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
도 8에 도시된 커버 케이스(820)는 스포츠나 탐험을 위한 전용 케이스로서, 구조 신호 송신기(805)는 사용자에 의해 혹은 휴대 단말기의 프로세서에 의해 온 혹은 오프될 수 있도록 구성된다.
앞서 설명한 바와 같이 구조 신호 송신기는 조난 모드에서 주기적으로 구조 신호의 펄스들을 송출한다. 구조 신호의 자동 송신은 사용자가 휴대 단말기를 사용(디스플레이 온, 통화, 데이터 통신의 사용, 어플리케이션의 실행 등)하지 않으면서 움직임(만보계가 동작할 정도의 수준)이 감지되지 않는 상태가 소정 시간 이상 지속될 경우에 시작될 수 있다. 구조대가 도착하기 이전에 구조 신호를 송신하는 것은 불필요한 배터리의 낭비를 야기할 뿐이므로, 휴대 단말기는 주어진 송신 조건이 만족된 뒤, 소정 시간, 일 예로서 4분 이후에 구조 신호의 자동 송신을 시작할 수 있다. 다른 실시예로서 사용자는 수동으로 휴대 단말기를 통해 구조 신호의 자동 송신을 개시할 수 있다.
일 실시예로서 구조 신호의 자동 송신은 주어진 주기에 따라 구조 신호의 펄스들을 송출한다. 다른 실시예로서 구조 신호의 자동 송신은 휴대 단말기의 배터리 잔여량에 따라 설정되는 주기에 따라 이루어질 수 있다. 일 예로 휴대 단말기의 배터리 레벨이 정해진 임계값을 초과하는 경우, 구조 신호의 송신 주기는 1초가 될 수 있다. 다른 예로 휴대 단말기의 배터리 레벨이 상기 임계값 미만인 경우 구조 신호의 송신 주기는 2초가 되거나 혹은 2초로부터 시작하여 점차 길어질 수 있다.
일 실시예로서 휴대 단말기는 정해진 시간 동안 구조 신호를 자동 송신할 수 있다. 다른 실시예로서 휴대 단말기는 사용자의 요청이 있는 경우 구조 신호의 자동 송신을 중단할 수 있다. 다른 실시예로서 휴대 단말기는 배터리 잔여량의 감소에 따라 구조 신호의 송신 주기를 점차 늘려가면서 배터리가 소진될 때까지 구조 신호의 자동 송신을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조 신호의 자동 송신 동작을 나타낸 타이밍도이다.
도 9를 참조하면, 휴대 단말기가 통화나 데이터, 어플리케이션 실행 등을 위해 사용 중인 액티브 모드(905)에서 조난 모드는 실행되지 않으며 휴대 단말기는 구조 신호를 송신하지 않는다. 이러한 정상적인 상황에서 프로세서(530)는 코일 안테나(510)가 NFC 칩(520)으로 연결되도록 스위치(540)를 제어한다.
휴대 단말기가 사용되지 않는 대기 모드(900)가 시작되는 시점으로부터(910) 소정 시간(915)동안 대기 모드(900)가 유지될 시, 휴대 단말기는 구조 신호의 송신을 시작한다.(920) 휴대 단말기는 정해진 송신 시간(915a), 일 예로서 3초 동안 구조 신호를 송출하며, T 시간(915b) 동안 대기한 후 다시 송신 시간 동안 구조 신호를 송출한다. 상기 T의 값은 정해진 패턴에 따라 점차 증가하거나, 혹은 휴대 단말기의 배터리 잔여량에 따라 점차 증가할 수 있다.
후술되는 실시예에서는 휴대 단말기의 셀룰러 안테나를 이용하여 구조 신호를 송신한다. 휴대 단말기의 배터리가 없거나 구조 신호 전용 주파수의 구조 신호 송신기를 동작시키지 못할 정도로 매우 적은 경우, 휴대 단말기는 셀룰러 안테나를 통해 수동(passive)으로 신호를 반사함으로써 구조 신호를 송신할 수 있다. 휴대 단말기의 인근에 위치한 검출 장치는 상기 반사되는 신호를 수신함으로써 휴대 단말기를 소지한 조난자를 탐색할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조 시스템의 구조를 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, 구조 시스템은 미리 정해지는 주파수 f0의 탐지 신호를 송신하는 검출 장치(1000)와, 상기 탐지 신호의 수신에 응답하여 2f0의 구조 신호를 송신하는 반사 장치(1050)를 포함하여 구성된다. 일 실시예로서 상기 주파수 f0와 2f0는 셀룰러 이동통신 네트워크의 주파수 대역을 회피하여 정해질 수 있다. 도시된 예로서 f0=915 MHz이다.
검출 장치(1000)의 송신 경로는 f0의 탐지 신호를 발생하는 신호 발생기(Signal Generator)(1005)와, 상기 탐지 신호에서 f0를 중심으로 하는 소정 대역폭 이외의 신호를 제거하는 대역 통과 필터(Band Pass Filter: BPF)(1010) 및 상기 필터링된 신호를 송신하는 송신 안테나(1015)로 구성된다. 검출 장치(1000)의 수신 경로는 2f0의 구조 신호를 수신하는 수신 안테나(1030)와, 2f0보다 높은 대역의 신호만을 선택하여 수신하는 상위 대역 필터(High Pass Filter: HPF)(1025) 및 상기 필터링된 신호의 수신 세기를 분석하는 신호 분석기(Signal Analyzer: SA)(1020)로 구성된다.
반사 장치(1050)는 셀룰러 이동통신 네트워크에 접속 가능한 휴대 단말기에 내장되며, 휴대 단말기의 셀룰러 이동통신을 위해 사용되는 셀룰러 안테나(1055)를 공유한다. 반사 장치(1050)는 f0의 탐지 신호를 수신하고 2f0의 구조 신호를 송신할 수 있는 셀룰러 안테나(1055)와, f0 및 2f0에 대응하는 매칭 값들을 가지고 동작하도록 구성되는 이중대역 매칭 회로(Dual-Band Matching Circuit)(1060) 및 이중대역 매칭 회로(1060)를 통해 f0의 탐지 신호를 수신하고 2f0의 구조 신호로 변환하여 재송신하는 반사 회로(1065)로 구성된다. 이와 같이 반사 장치(1050)는 수동 백스캐터링의 원리에 따라 동작하여, 휴대 단말기의 배터리가 없는 상황에서도 구조 신호를 송출할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 휴대 단말기 내에서 반사 회로를 포함하는 구조 신호 송신 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 셀룰러 안테나(1105)는 휴대 단말기 내에서 통상적인 셀룰러 이동통신을 위해 사용되는 것으로서, 스위치(1110)에 의해 RF 모듈(1115)에 연결되거나, 혹은 구조 신호의 발생을 위한 반사 회로(1125)에 연결된다. 일 실시예로서 반사 회로(1125)는 매칭 회로(1120)를 통해 스위치(1110)에 연결될 수 있다.
반사 회로(1125)는 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)를 포함하여 구성되며, 쇼트키 다이오드는 Vbias 전압에 의해 바이어스될 수 있다. 반사 회로(1125)는 셀룰러 안테나(1105)를 통해 수신된 f0의 탐지 신호가 스위치(1110)에 의해 입력되면, 상기 탐지 신호를 2f0의 구조 신호로 변환하여 반사한다.
휴대 단말기가 정상 모드로 동작할 때 스위치(1110)는 셀룰러 안테나(1105)를 RF 모듈(1115)로 연결한다. RF 모듈(1115)은 휴대 단말기의 정상적인 셀룰러 통신을 위한 RF 신호를 출력하거나 입력되는 RF 신호를 처리한다.
프로세서(1130)는 휴대 단말기의 제어부(305)에 내장되거나 혹은 독립적으로 구성될 수 있다. 자동으로 조난 상황을 감지하거나 혹은 사용자로부터 조난 모드의 동작을 요청받았을 때, 배터리 잔여량이 없거나 거의 없다고 판단되었을 때, 혹은 배터리 잔여량이 곧 없어질 것이 예측될 때, 프로세서(1130)는 스위치(1110)를 제어하여 셀룰러 안테나(1105)를 매칭 회로(1120)를 통하거나 직접 반사 회로(1125)로 연결한다. 셀룰러 안테나(1105)로 유입되는 탐지 신호가 존재할 시 반사 회로(1125)는 구조 신호를 생성하며 구조 신호는 스위치(1110)를 통해 셀룰러 안테나(1105)에 의해 공기중으로 방사된다. 일 실시예로서 프로세서(1130)는 정상 모드로 동작할 때 사용자의 선택에 따라 스위치(1110)를 통해 셀룰러 안테나(1105)를 반사 회로(1125)에 연결할 수 있다. 일 예로 프로세서(1130)는 셀룰러 이동통신이 사용되고 있지 않은 대기 모드에서, 사용자에 의해 선택된 혹은 미리 정해지는 기간 동안 셀룰러 안테나(1105)를 RF 모듈(1115) 대신 반사 회로(1125)에 연결한다. 대기 모드의 나머지 기간 동안 혹은 셀룰러 이동통신이 사용되는 활성 모드에서 셀룰러 안테나(1105)는 당연히 RF 모듈(1115)에 연결될 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 반사 회로의 장착 예를 나타낸 것이다.
도 12를 참조하면, 커버 케이스(1200)는 휴대 단말기의 배터리 커버와 일체화되거나 휴대 단말기의 하우징에 씌워지도록 구성될 수 있으며, 수동 반사 회로(1065,1125)를 구성하는 쇼트키 다이오드(1210)는 커버 케이스(1200)의 힌지부(1205)에 위치한다. 이와 같이 쇼트키 다이오드(1210)가 힌지부(1205)에 위치하도록 함으로써 커버 케이스의 열림/닫힘 상태에 관계없이 일관되게(robustly) 동작할 수 있으며, 또한 휴대 단말기의 위치나 놓여진 상태에 따라 탐지 신호가 차단되는 문제를 최소화할 수 있고, 휴대 단말기의 디스플레이 및 안테나로부터 쇼트키 다이오드(1210)이 최대한 이격되도록 할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수동 반사 회로의 장착 예를 나타낸 것이다.
도 13을 참조하면, 커버 케이스(1300)는 휴대 단말기의 배터리 커버와 일체화되거나 휴대 단말기의 하우징에 씌워질 수 있도록 구성될 수 있으며, 수동 반사 회로(1065,1125)를 구성하는 쇼트키 다이오드(1325)는 커버 케이스(1300)의 힌지부(1305)에 위치한다. 쇼트키 다이오드(1325)에는 2f0 대역 이외의 신호를 제거하는 대역 차단 필터(Band Stop Filter)(1315)와 캐패시터(1320)가 병렬로 연결된다. 2f0 신호는 쇼트키 다이오드(1325)에 의해 재방사되고, 그 이외의 신호에 대한 전력은 캐패시터(1320)에 저장되며, 캐패시터(1320)에 저장된 전력에 의해 쇼트키 다이오드(1310)에 바이어스가 인가된다.
수동 반사 회로는 자유 공간 가시거리(Line of Sight: LoS)에서 최대 탐지 거리가 200m 수준으로 알려져 있다. 게다가 휴대 단말기에 의해 반사 효율이 저하될 시 탐지 거리는 더욱 축소될 수 있다. 쇼트키 다이오드(1310)에 바이어스를 인가하게 되면 탐지 거리가 2배로 증가될 수 있다. 도 13에 도시한 바와 같이 대역 차단 필터(1315)와 캐패시터(1320)으로 구성되는 RF 에너지 수집(Energy Harvesting) 구조에 의해 바이어스 인가 전력을 수집할 수 있다. 예시적인 실험 환경에서 반사 장치의 쇼트키 다이오드에 0V의 직류(Direct Current: DC) 바이어스가 인가될 시 검출 장치는 5m까지 잡음 레벨(-110dBm)을 넘는 신호를 수신할 수 있었다. 반면 반사 장치의 쇼트키 다이오드에 0.5V의 DC 바이어스가 인가될 시 검출 장치는 30m까지 -97dBm의 신호를 수신할 수 있었다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 백스캐터링을 이용한 구조 신호의 송수신 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 14를 참조하면, 구조 신호를 송신하기 위한 반사 장치를 내장한 휴대 단말기(1405)는 지하 5층에 위치하고 있으며, 457kHz의 구조 신호를 30dBm의 전력 레벨로 송신하고 있다. 구조 신호를 탐지하기 위한 스펙트럼 분석기를 내장한 검출 장치(1400)는 지하 4층, 지하 3층, 지하2층에서 각각 -78dBm, -93dBm, -104dBm의 전력 레벨로 구조 신호를 탐지할 수 있었다. 1층에서의 수신 레벨은 -120dBm으로 잡음 레벨 미만이었으나, 검출 장치(1400)의 안테나를 핸드그립 함으로써 잡음 레벨을 초과하는 -105dBm의 구조 신호를 감지할 수 있었다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 커버 케이스에 내장된 반사 장치의 구조를 나타낸 것이다.
도 15를 참조하면, 검출 장치(1500)는 송신 안테나(1505)를 통해 f0의 탐지 신호를 송신하고, 수신 안테나(1510)를 통해 2f0의 구조 신호가 감지되는지를 모니터링한다.
휴대 단말기의 커버 케이스(1520)는 앞면 내에 f0의 수신을 위한 입력 안테나(1525)와 뒷면 내에 2f0의 송신을 위한 출력 안테나(1530)를 구비한다. 입력 안테나(1525)와 출력 안테나(1530) 사이에는 DC 바이어스된 다이오드로 구성되는 반사 회로(1535)가 위치한다. 이와 같이 바이어스된 다이오드를 사용함으로써 탐지 신호와 구조 신호 간의 변환 손실을 12dB 가량 향상시킬 수 있으며, 수동 방식 대비 최대 탐지 거리를 약 2배만큼 증가시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기에 의한 조난 모드 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 과정 1605에서 휴대 단말기는 NFC 안테나를 NFC 칩으로 연결한다. 혹은 셀룰러 안테나를 RF 모듈로 연결한다. 과정 1610에서 휴대 단말기는 조난 상황이 발생하였는지를 판단한다. 일 예로서 휴대 단말기는 급격한 움직임 이후 정지 상태가 소정 시간 이상 지속될 경우, 조난 상황으로 판단한다. 다른 예로 휴대 단말기는 비-일상적인 시간대에서 지속적으로 정지 상태가 유지될 시, 조난 상황으로 판단한다. 또 다른 예로 휴대 단말기는 착신 호에 대한 응답이 지속적으로 없을시, 조난 상황으로 판단할 수 있다.
조난 상황이 감지되지 않은 경우 과정 1615에서 휴대 단말기는 조난 모드에 대한 사용자 요청이 입력되었는지를 판단한다.
과정 1610에서 조난 상황이 자체적으로 감지되었거나 혹은 과정 1615에서 사용자에 의해 조난 모드의 활성화가 요구된 경우, 휴대 단말기는 과정 1620으로 진행하여 NFC 안테나를 NFC 칩 대신 가변 전력 증폭기와 가변 매칭 회로로 구성되는 구조 신호 송신기로 연결한다. 혹은 휴대 단말기는 셀룰러 안테나를 RF 모듈 대신 쇼트키 다이오드를 포함하는 반사 회로로 연결한다. 이후 휴대 단말기는 자체적으로 NFC 안테나를 통해 457kHz의 구조 신호를 송신하거나, 혹은 셀룰러 안테나를 통해 수신되는 f0의 탐지 신호에 응답하여 2f0의 구조 신호를 송신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 특정 관점에서 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 읽기 전용 메모리(read only memory: ROM: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM: 'RAM)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(인터넷을 통한 데이터 송신 등)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 이러한 메모리는 본 발명의 실시예들을 구현하는 명령들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 프로그램 제공 장치는 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 장치에 있어서,
    보조 통신을 위한 코일 안테나와,
    정상 모드에서 상기 코일 안테나를 사용하여 상기 보조 통신을 위한 신호를 송신 또는 수신하도록 구성되는 제1 통신 회로와,
    조난 모드에서 상기 코일 안테나를 사용하여 구조 전용 주파수를 통해 구조 신호를 송신하도록 구성되는 제2 통신 회로와,
    상기 코일 안테나를 상기 제1 통신 회로 및 상기 제2 통신 회로 중 어느 하나로 연결하도록 구성되는 스위치와, 및
    상기 스위치를 제어하기 위해 상기 정상 모드 혹은 상기 조난 모드를 결정하고, 제1 시간 동안 상기 장치가 사용자의 움직임을 감지하는 것에 실패하는 경우, 상기 코일 안테나를 상기 제2 통신 회로와 자동적으로 연결되도록 상기 스위치를 제어하도록 구성되는 프로세서를 포함하고,
    상기 코일 안테나가 상기 제2 통신 회로에 자동적으로 연결된 경우, 상기 제2 통신 회로는 제2 시간 이후 상기 구조 전용 주파수를 통해 상기 구조 신호를 송신하도록 구성되는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 통신은,
    근거리 통신(Near Field Communication: NFC), 무선전력전송(Wireless Power Transfer: WPT), 자력 보안 통신(Magnetic Secure Transmission: MST) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 안테나의 면적을 포함하도록 상기 장치의 커버 케이스의 가장자리(edge)에 배치되고, 상기 구조 전용 주파수로 매칭되는 커버 코일 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 통신 회로는,
    상기 구조 전용 주파수의 구조 신호를 증폭시키도록 구성되는 가변 전력 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 통신 회로는,
    상기 장치의 커버 케이스의 열림 혹은 닫힘 상태에 따라 변경되는 매칭 값을 가지는 가변 매칭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 시간과 상기 코일 안테나가 상기 제2 통신 회로로 연결되는 기간은 상기 장치의 배터리 잔여량에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 장치에 의해서 수행되는 방법에 있어서,
    조난 모드를 판단하는 과정과,
    상기 조난 모드가 감지되지 않는 경우, 상기 장치에 포함되는 보조 통신을 위한 코일 안테나를 정상 모드에서 상기 코일 안테나를 사용하여 상기 보조 통신을 위한 신호를 송신 또는 수신하도록 구성되는 제1 통신 회로로 연결하는 과정과;
    상기 조난 모드가 감지되는 경우, 상기 코일 안테나를 상기 코일 안테나를 사용하여 구조 전용 주파수를 통해 구조 신호를 송신하도록 구성되는 제2 통신 회로로 연결하는 과정과;
    제1 시간 동안 상기 장치가 사용자의 움직임을 감지하는 것에 실패하는 경우, 상기 코일 안테나를 상기 제2 통신 회로와 자동적으로 연결되도록 스위치를 제어하는 과정을 포함하고,
    상기 코일 안테나가 상기 제2 통신 회로에 자동적으로 연결된 경우, 상기 제2 통신 회로는 제2 시간 이후 상기 구조 전용 주파수를 통해 상기 구조 신호를 송신하도록 구성되는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 보조 통신은,
    근거리 통신(Near Field Communication: NFC), 무선전력전송(Wireless Power Transfer: WPT), 자력 보안 전송(Magnetic Secure Transmission: MST) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 코일 안테나는,
    상기 코일 안테나의 면적을 포함하도록 상기 장치의 커버 케이스의 가장자리(edge)에 배치되고, 상기 구조 전용 주파수로 매칭되는 커버 코일 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 시간과 상기 코일 안테나가 상기 제2 통신 회로로 연결되는 기간은 상기 장치의 배터리 잔여량에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 장치에 있어서,
    셀룰러 통신을 위한 셀룰러 안테나와,
    정상 모드에서 상기 셀룰러 안테나를 사용하여 상기 셀룰러 통신을 수행하도록 구성되는 RF(Radio Frequency) 모듈과,
    조난 모드에서 상기 셀룰러 안테나를 통해 수신되는 탐지 신호를 반사하여 구조 신호를 송신하는 반사 회로와,
    상기 셀룰러 안테나를 상기 RF 모듈 및 반사 회로 중 어느 하나로 연결하는 스위치와,
    상기 정상 모드 혹은 상기 조난 모드를 판단하여 상기 스위치를 제어하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 반사 회로는,
    상기 셀룰러 안테나와 접지 사이에 연결되며 직류 바이어스 전압에 의해 바이어스되는 쇼트키 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 쇼트키 다이오드는,
    상기 장치의 커버 케이스의 힌지부에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 반사 회로는,
    상기 쇼트키 다이오드에 병렬로 연결되어 상기 셀룰러 안테나를 통해 유입되는 신호 중 상기 구조 신호의 주파수 대역에 속하지 않는 신호의 전력을 수집하는 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 장치의 배터리 잔여량이 없거나 임계값보다 적다고 판단될 때, 혹은 대기 모드 내의 미리 정해지는 기간 동안, 상기 셀룰러 안테나가 상기 반사 회로에 연결되도록 상기 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 장치가 급격하게 움직인 이후 정지한 상태가 소정 시간 동안 지속되거나, 미리 정해지는 비-일상적인 시간대에서 소정 시간 동안 정지 상태가 유지되거나, 소정 시간 동안 착신 호에 대한 응답이 존재하지 않는 경우에, 상기 조난 모드를 활성화하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    조난 모드가 감지되는지를 판단하는 과정과,
    상기 조난 모드가 감지되지 않는 경우 상기 장치의 셀룰러 통신을 위한 셀룰러 안테나를 상기 셀룰러 통신을 수행하도록 구성되는 RF 회로로 연결하는 과정과,
    상기 조난 모드가 감지되는 경우, 상기 셀룰러 안테나를, 상기 셀룰러 안테나를 통해 수신되는 탐지 신호를 반사하여 구조 신호를 송신하도록 구성되는 반사 회로로 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 반사 회로는,
    상기 셀룰러 안테나와 접지 사이에 연결되며 직류 바이어스 전압에 의해 바이어스되는 쇼트키 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 신호 발생 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 장치의 배터리 잔여량이 없거나 임계값보다 적다고 판단될 때, 혹은 대기 모드 내의 미리 정해지는 기간 동안, 상기 셀룰러 안테나를 상기 반사 회로로 연결하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 판단하는 과정은,
    상기 장치가 급격하게 움직인 이후 정지한 상태가 소정 시간 동안 지속되거나, 미리 정해지는 비-일상적인 시간대에서 소정 시간 동안 정지 상태가 유지되거나, 소정 시간 동안 착신 호에 대한 응답이 존재하지 않는 경우에, 상기 조난 모드를 활성화하는 것을 특징으로 하는 방법.
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