KR102568181B1 - 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 전면 플레이트, 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는, 상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재, 및 상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재를 포함하고, 상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판과, 상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로와, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 제1결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제1도전성 패턴과 상기 제2결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제2도전성 패턴과, 상기 제1도전성 패턴 근처에서 상기 제1도전성 패턴과 커플링 가능하게(capacitively coupled) 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 부재 및 상기 제2도전성 패턴 근처에서 상기 제1도전성 패턴과 커플링 가능하게(capacitively coupled) 상기 제1결착 부재에 배치되는 제2도전성 부재를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치{ANTENNA FOR DETECTING POSITION OF AN EXTERNAL ELECTRONIC DEVICE AND WEARABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 다양한 실시예들은 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
최근 반도체 기술 및 무선 통신 기술의 발전으로 인하여 다양한 사물에 통신기능이 포함되어 네트워크를 형성함으로써 편리하게 사물을 제어할 수 있게 되었다. 이와 같이 사물에 통신 기능을 포함하여 네트워크로 연결하는 것을 사물 인터넷(internet of things, IoT)이라 하며 실생활에 폭넓게 사용되고 있다. 최근에는 휴대용 전자 장치를 이용하여 IoT 기기(예: 외부 전자 장치)의 위치를 검출하고, 검출된 IoT 기기를 손쉽게 제어할 수 있도록 개선되고 있는 추세이다.
휴대용 전자 장치는 주변에 배치되는 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: IoT 기기)의 위치를 검출하고, 검출된 위치를 기반으로 해당 외부 전자 장치의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 전자 장치는 일정 간격으로 이격된 적어도 두 개의 안테나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 안테나는 외부 전자 장치로부터 수신되는 신호(예: 무선 신호)의 위상차를 이용하여 해당 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
그러나 최근 각광받고 있는 인체에 착용 가능한 웨어러블(wearable) 전자 장치(예: 와치 타입 전자 장치)는 휴대성 향상을 위하여 점차 소형화되어 가고 있으며, 이러한 웨어러블 전자 장치에 외부 전자 장치를 검출하기 위하여 일정 간격으로 이격되어야 하는 적어도 두 개의 안테나를 배치하는 것은 실장 공간의 효율성 측면에서 어려울 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기존 부품 및/또는 기존 배치 공간을 활용하여 장치의 슬림화를 달성할 수 있는 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 방사 성능을 향상시켜 외부 전자 장치의 위치 검출을 용이하게 수행할 수 있도로 구현되는 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 안테나 및 그것을 포함하는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 전면 플레이트, 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는, 상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재, 및 상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재를 포함하고, 상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판과, 상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로와, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 제1결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제1도전성 패턴과 상기 제2결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제2도전성 패턴과, 상기 제1도전성 패턴 근처에서 상기 제1도전성 패턴과 커플링 가능하게(capacitively coupled) 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 부재 및 상기 제2도전성 패턴 근처에서 상기 제1도전성 패턴과 커플링 가능하게(capacitively coupled) 상기 제1결착 부재에 배치되는 제2도전성 부재를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 전면 플레이트와, 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는, 상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재, 및 상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재를 포함하고, 상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판과, 상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로와, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 측면 부재 근처에서 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 패턴 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 측면 부재 근처에서 상기 제2결착 부재에 배치되는 제2도전성 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 기존 부품 및/또는 기존 배치 공간을 활용하여 장치의 슬림화를 달성하면서 외부 전자 장치의 위치를 손쉽게 검출할 수 있으며, 방사 성능 향상에 일조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치의 위치 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3b 및 도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 통신 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 안테나의 배치 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 효율을 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치간의 위치를 산출하기 위한 수식에 대응하는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치의 위치가 표시된 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크 198 또는 제 2 네트워크 199와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", “A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치의 위치 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2의 전자 장치(200)는 도 1의 전자 장치(101)과 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 2를 참고하면, 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 적어도 하나의 외부 전자 장치(220)와 무선 통신을 통해 서로 연결될 수 있다. 한 실시예에 다르면, 적어도 하나의 외부 전자 장치(220)는 적어도 두 개의 전자 장치(221, 222)가 서로 연동하여 동작하도록 전자 장치(200)를 통해 제어될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 외부 전자 장치(220)는 예컨대, 영상을 출력하는 디스플레이 장치(221)와 출력된 영상에 연동하여 음향을 출력하도록 제어받는 스피커 장치(222)를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부 전자 장치(220)는 전자 장치(200)로 위치 정보를 송신할 수 있는 다양한 전자 장치를 포함할 수 있다. 한 실시시예에 따르면, 예를 들어, 외부 전자 장치(220)는 휴대폰, 노트북, 컴퓨터 등 소형 전자 장치뿐만 아니라 자동차, 소형 선박 등 다양한 대형 전자 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 기능적으로 연결된 어플리케이션 프로그램(application program)을 통해 적어도 하나의 외부 전자 장치(220)의 위치를 검출할 수 있고, 검출된 위치를 기반으로 특정 외부 전자 장치와 connectivity를 수행하기 위한 triger point를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 검출된 외부 전자 장치(220)의 위치를 다양한 방식으로 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 출력은 외부 전자 장치(220)의 위치를 시각적 출력(예: 디스플레이를 통한 표시), 청각적 출력(예: 스피커 장치를 통한 출력) 또는 촉각적 출력(예: 바이브레이터 모터를 통한 출력)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 인체에 착용 가능한 웨어러블(wearable) 전자 장치를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는 손목에 착용 가능한 와치 타입(watch type) 웨어러블 전자 장치를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치되는 적어도 두 개의 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 수신된 신호를 이용하여 외부 전자 장치(220)의 위치(예: 전자 장치로부터의 거리 및/또는 각도)를 검출하고 검출된 위치 정보를 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 위치가 검출된 적어도 하나의 외부 전자 장치(220) 중 특정 외부 전자 장치와의 연결 요청에 따라 외부 전자 장치를 제어 가능하게 연결할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 특정 외부 전자 장치와 기능적으로 제어 가능하게 연결된 상태에서, 적어도 하나의 센서 모듈(예: 자이로 센서)을 통해 전자 장치의 동작 정보 및/또는 자세 정보를 제공받고, 제공받은 동작 정보 및/또는 자세 정보를 기반으로 대응 외부 전자 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 주차장에서 자동차 위치 정보를(예: 전자 장치로부터의 거리 및/또는 각도) 제공받고, 해당 자동차를 제어할 수 상태로 연결되며, 제어 요구에 따라, 자동차를 제어(예: 시동을 걸거나 끄도록 제어)할 수도 있다.
도 3a은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3a의 전자 장치(300)은 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(200)과 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 3a를 참고하면, 전자 장치(300)는 프로세서(311)(예: 도 1의 프로세서(120)), 통신 모듈(312), 표시 장치(131) 및 센서 모듈(314)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 예를 들면, 전자 장치(300)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는, 전자 장치(300)의 전반적인 동작을 제어하기 위해 통신 모듈(312), 표시 장치(131) 또는 센서 모듈(314)과 작동적으로 결합될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 통신 모듈(312)로부터 제공되는 외부 전자 장치(예: 도 2의 외부 전자 장치(220))로부터 수신된 신호를 기반으로 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 외부 전자 장치의 검출된 위치 정보를 표시 장치(313)를 통하여 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 기능적으로 연결된 외부 전자 장치를 제어하기 위하여, 전자 장치의 입력 요구 수단으로 사용되는 적어도 하나의 센서 모듈(314)로부터 전자 장치의 동작 정보 및/또는 자세 정보를 제공받을 수 있다. 한 실시예에 따르면, 센서 모듈(314)은 자이로 센서를 포함할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 센서 모듈(314)은 외부 객체의 움직임을 검출하거나, 자체 동작 및 자세를 검출하기 위하여 배치되는 초음파 센서, 광학 센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 모듈(312)은 적어도 하나의 외부 전자 장치들로부터 수신된 신호, 정보, 데이터, 또는 메시지를 프로세서(311)에 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 모듈(312)은 프로세서(311)로부터 제공받은 신호, 정보, 데이터, 또는 메시지를 적어도 하나의 외부 전자 장치로 송신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 통신 모듈(312)은 외부 전자 장치로부터 브로드캐스팅되는 신호를 수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 통신 모듈(312)로부터 제공받은 신호를 기반으로 외부 전자 장치의 위치를 산출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 위치는 전자 장치로와 외부 전자 장치간의 거리 또는 전자 장치에서 바라볼 때 외부 전자 장치가 위치된 각도(방향)를 포함할 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 통신 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 3b의 통신 모듈(320)은 도 1의 통신 모듈(192) 또는 도 3a의 통신 모듈(312)과 적어도 일부 유사하거나, 통신 모듈의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 3b를 참고하면, 통신 모듈(320)은 제1안테나(321)와 연결되는 제1무선 통신 회로(322)(예: 제1RFIC)와 제2안테나(323)와 연결되는 제2무선 통신 회로(324)(예: 제2RFIC)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 외부 전자 장치(예: 도 2의 외부 전자 장치(220))로부터 제1안테나(321)로 수신된 제1신호는 제1무선 통신 회로(322)를 통해 프로세서(311)로 제공될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 외부 전자 장치로부터 제2안테나로(323)로 수신된 제2신호는 제2무선 통신 회로(324)를 통해 프로세서(311)로 제공될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1무선 통신 회로(322) 및 제2무선 통신 회로(324)는 제1안테나(321) 및 제2안테나(323)를 통하여 외부 전자 장치로부터 3GHz ~ 10GHz 범위의 주파수 대역(예: UWB; ultra wide band)에서 신호를 수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 제1무선 통신 회로(322) 및 제2무선 통신 회로(324)로부터 제공된 신호를 기반으로 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(311)는 외부 전자 장치로부터 제1안테나(321) 및 제1무선 통신 회로(322)를 통해 수신된 제1신호와 제2안테나(323) 및 제2무선 통신 회로(324)를 통해 수신된 제2신호 사이의 위상의 차이에 대한 정보를 획득할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 수신된 신호들 중 적어도 하나는 안테나간 신호의 세기 또는 SNR 등을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서는 상술한 위상차에 대한 정보, 안테나 간 신호의 세기 또는 SNR 등을 이용하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
도 3c의 통신 모듈은 도 1의 통신 모듈(192) 또는 도 3a의 통신 모듈과 적어도 일부 유사하거나, 통신 모듈의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 3c를 참고하면, 외부 전자 장치로부터 두 개의 안테나(321, 323)를 통해 수신된 신호는 하나의 무선 통신 회로(333)를 통해 프로세서(311)로 제공될 수도 있다. 이러한 경우, 프로세서(311)는 무선 통신 회로(333)로부터 수신된 신호를 기반으로 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 4의 전자 장치(400)는 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(200) 또는 도 3a의 전자 장치(300)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 4를 참고하면, 전자 장치(400)는 사용자의 손목에 착용하는 웨어러블 전자 장치를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410)(예: 본체)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)은 전면 플레이트(4101), 전면 플레이트(4101)와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트(4102) 및 전면 플레이트(4101)와 후면 플레이트(4102) 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(4103)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)은 도전성 부재(예: 금속) 또는 비도전성 부재(PC, 러버, 우레탄 등)로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 하우징(410)은 도전성 부재 가 비 도전성 부재의 적어도 일부에 인서트 사출되는 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410)의 전면 플레이트(4101)의 적어도 일부 영역을 통하여 노출되도록 배치되는 디스플레이(411)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(411)는 터치스크린 디스플레이를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(411)는 압력에 반응하는 압력 반응형 터치스크린 디스플레이를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410)의 일측에 배치되는 제1결합부(4104) 및 일측과 대향되는 타측에 배치되는 제2결합부(4105)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 제1결합부(4104) 및 제2결합부(4105)에 각각 일정 길이를 가지고 회동 가능하게 결합되는 한 쌍의 결착 부재(420, 430)(예: 연결부, 스트랩 등)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)의 일단에 배치된 제1결착 부재(420)의 단부에는 버클 부재(421)가 배치될 수 있으며, 타단에 배치된 제2결착 부재(430)에는 일정 간격으로 배치되며 버클 부재(421)와 결합될 수 있는 복수의 개구(431)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410)을 사용자의 손목에 올려놓은 상태에서 제1결착 부재(420) 및 제2결착 부재(430)로 손목을 감아 버클 부재(421) 및 개구(431)를 이용하여 착용될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 한 쌍의 결착 부재(420, 430)를 상호 체결하기 위한 다양한 공지의 체결 구조가 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 주변 외부 전자 장치(예: 도 2의 외부 전자 장치(220))로부터 중계되는 무선 신호를 수신하기 위한 적어도 두 개의 안테나(예: 도 3b의 안테나(321, 323))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 안테나는 하우징(410)의 내부에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로(예: 도 3b의 무선 통신 회로(322, 324))(예: 위치 검출용 무선 통신 회로)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치(400)는 무선 통신 회로를 통하여 상술한 두 개의 안테나로부터 수신된 신호를 통하여 외부 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 외부 전자 장치의 검출된 위치 정보를 디스플레이(411)를 통하여 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 상술한 적어도 두 개의 안테나 이외에 또 다른 적어도 하나의 안테나(미도시 됨)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상술한 두 개의 안테나는 UWB(예: 3GHz ~ 10GHz)에서 동작할 수 있으며, 또 다른 적어도 하나의 안테나는 low band, mid band 및/또는 high band에서 동작할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 안테나의 배치 구성을 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d의 전자 장치(400)는 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(200) 또는 도 3a의 전자 장치(300)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 5a를 참고하면, 전자 장치(400)는 하우징(410)과 하우징(410)의 제1결합부(4104)에 체결되는 제1결착 부재(420) 및 하우징(410)의 제2결합부(4105)에 체결되는 제2결착 부재(430)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410)의 내부 공간에 실장되는 기판(450)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 기판(450)의 적어도 일부에 실장되는 적어도 하나의 무선 통신 회로(451, 452)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 내부 공간(4001)에 배치되는 한 쌍의 도전성 패턴(441, 442)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 패턴(441)은 제1결합부(4104) 근처에서 하우징(410)의 내면(4106)에 배치될 수 있으며, 제2도전성 패턴(442)은 제2결합부(4105) 근처에서 하우징(410)의 내면(4107)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 패턴(441)은 기판(450)에 실장된 제1무선 통신 회로(451)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2도전성 패턴(442)은 기판(450)에 실장된 제2무선 통신 회로(452)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1무선 통신 회로(451)는 외부 전자 장치(예: 도 2의 외부 전자 장치(220))로부터 중계되는 무선 신호를 제1도전성 패턴(4106)을 통하여 수신하여 전자 장치(400)의 프로세서(예: 도 3의 프로세서(311)로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2무선 통신 회로(452)는 외부 전자 장치로부터 중계되는 무선 신호를 제2도전성 패턴(442)을 통하여 수신하여 전자 장치의 프로세서로 제공할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 한 쌍의 도전성 패턴(441, 442)는 하나의 무선 통신 회로(예: 도 3c의 무선 통신 회로(333))에 전기적으로 연결될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(441, 442)은 하우징(410)의 측면 부재(예: 도 4의 측면 부재(4103))의 내면(4106, 4107)에 배치되는 LDS(laser direct structuring) 형태, TFA(thin film antenna)형태, FPCB(flexible printed circuit board) 형태 또는 SUS(steel use stainless) 형태로 부착되거나 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1결착 부재(420)의 적어도 일부 영역에는 제1도전성 부재(422)가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 부재(422)는 제1결착 부재(420)가 하우징(410)의 제1결합부(4104)에 체결될 때, 제1도전성 패턴(441)과 커플링 가능한(capacitively coupled) 거리(d1)를 가지고 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 부재(432)는 제2결착 부재(430)가 하우징(410)의 제2결합부(4105)에 체결될 때, 제2도전성 패턴(442)과 커플링 가능한 거리(d1)를 가지고 배치될 수 있다. 이러한 경우, 각 도전성 부재(422, 432)와 각 도전성 패턴(441, 442) 사이의 구조물(예: 하우징 및/또는 결착 부재)의 영역은 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 도전성 부재(422, 432)는 각 도전성 패턴(441, 442)의 대역폭을 확장시키고 방사 효율을 증대시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각 도전성 패턴(441, 442)에 의한 방사 성능은 도전성 패턴(441, 442)과 커플링 가능하게 배치되는 도전성 부재(422, 432)의 커플링 면적, 커플링 거리등을 기반으로 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(422, 432)는 각각의 결착 부재(420, 430)에 강성 보강을 목적으로 배치되는 금속 플랜지를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(422, 432)는 결착 부재(420, 430)가 하우징(410)에 체결될 때, 외부로 노출되지 않는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(422, 432)는 결착 부재(420, 430)가 비도전성 부재(예: 러버, 우레탄, PC 등)로 형성될 경우, 적어도 일부 영역이 인서트 사출되는 방식으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 도전성 부재(422, 432)는 결착 부재(420, 430)의 대응 위치에 배치되고 외부로 노출될 수도 있다. 이러한 경우, 도전성 부재(422, 432)는 전자 장치(400)의 외부에 노출되는 금속 데코 부재(decoration member)를 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예로 도전성 부재(422, 432)는 결착 부재(420, 430)를 하우징(410)에 체결하기 위한 도전성 체결 수단의 적어도 일부를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 체결 수단은 도전성 샤프트, 도전성 핀, 도전성 커넥터 또는 도전성 스크류를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 한 쌍의 도전성 패턴(441, 442)은 외부 전자 장치로부터 수신되는 신호를 수신하기 위하여 동일한 주파수에서 동작될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 도전성 패턴(441, 442)은 동일한 형상을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 도전성 패턴(441, 442)은 전자 장치(400)의 하우징(410)의 가상의 중심 라인 L을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 도전성 패턴(441, 442)은 상호 간섭을 방지하기 위한 전기적 길이(d)를 가지고 이격 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이격 거리(d)는 λ/2 이상이 되도록 배치될 수 있다.
도 5b를 참고하면, 도전성 패턴(441, 442)은 전자 장치(400)의 하우징(410)내면이 아닌 외면(4108, 4109)에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 패턴(441)은 제1결합부(4104)와 인접한 하우징(410)의 외면(4108)에 배치될 수 있으며, 제2도전성 패턴(442) 역시 제2결합부(4105)와 인접한 하우징(410)의 외면(4109)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 결착 부재(420, 430)에 배치된 도전성 부재(422, 432)는 도전성 패턴과 커플링 가능한 이격 거리에 배치되도록 그 배치 위치가 결정될 수 있다. 이러한 경우, 도전성 패턴(441, 442)이 하우징(410)의 외면(4108, 4109)에 배치됨으로써, 하우징(410) 내부에 배치된 전자 부품간의 간섭이 최소화됨으로써 방사 성능 및 부품 실장 자유도가 향상될 수 있다.
도 5c를 참고하면, 도전성 패턴(441, 442)은 하우징(410) 제조시 하우징(410)의 내부에 적어도 일부가 인서트 사출되는 방식으로 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 하우징(410)의 대응 영역(예: 제1결합부(4104) 및 제2결합부(4105))은 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 패턴(441)은 제1결합부(4104)와 대응하는 하우징(410)의 내부에 배치되도록 인서트 사출될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 패턴(442)은 제2결합부(4105)와 대응하는 하우징(410)의 내부에 배치되도록 인서트 사출될 수 있다. 이러한 경우, 하우징(410) 내부에 배치된 전자 부품간의 간섭이 최소화됨으로써 부품 실장 자유도가 향상될 수 있다.
도 5d를 참고하면, 전자 장치(400)는 도전성 패턴(441, 442)이 배제된 채, 결착 부재(420, 430)에 배치되는 도전성 부재(422, 432)가 무선 통신 회로(451, 452)에 각각 전기적으로 연결됨으로써 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 전자 장치(400)는 내부 공간(4001)으로부터 결착 부재 방향으로 돌출되는 전기적 연결 장치(461, 462)를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전기적 연결 장치(461, 462)는 무선 통신 회로(451, 452)와 전기적으로 연결되며, 하우징(410)의 측면 부재(예: 도 4의 측면 부재(4103))로부터 결착 부재(420, 430) 방향으로 돌출되는 포고핀, 볼 플런저 또는 스프링 등을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 하우징(410) 내부 또는 외면에 배치되는 도전성 패턴(441, 442)이 배제됨으로써 타 부품 실장 자유도가 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 효율을 비교한 그래프로써, UWB 주파수 대역(예: 3GH 이상)에서 도전성 패턴(예: 도 5a의 도전성 패턴(441, 442)과 도전성 부재(예: 도 5a의 도전성 부재(422, 432))가 커플링되는 안테나 구성이 가장 높은 방사 효율이 발현됨을 알 수 있다. 더욱이, 결착 부재(예: 도 5c의 결착 부재(420, 430))에 배치되는 도전성 부재(예: 도 5c의 도전성 부재(422, 432))를 안테나 방사체로 이용할 경우, 하우징(410)의 내부에만 도전성 패턴이 배치되는 경우보다 더 높은 방사 효율이 발현되는 것 역시 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치와 외부 전자 장치간의 위치를 산출하기 위한 수식에 대응하는 모식도이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외부 전자 장치의 위치가 표시된 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 전자 장치(예: 도 5a의 전자 장치(400))는 외부 전자 장치(예: 도 8의 외부 전자 장치(810))에 대한 위치 인식을 요청받는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 터치 디스플레이(예: 도 4의 디스플레이(411))를 통하여 수행되는 입력 요구에 따라 외부 전자 장치의 위치를 검출하기 위한 모드를 수행할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전자 장치는 외부 전자 장치로부터 중계되는 위치에 관련된 신호를 수신하기 위한 수신 거리 이내에 위치될 경우, 자동으로 외부 전자 장치의 위치를 검출하도록 설정될 수도 있다.
703 동작에서, 전자 장치는 위치 인식 요청에 따라 두 안테나(예: 도 8의 제1안테나(A1) 및 제2안테나(A2))를 통해 외부 전자 장치로부터 중계되는 신호를 수신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 외부 전자 장치로부터 각 안테나로 수신된 신호를 무선 통신 회로를 통해 제공받을 수 있다.
705 동작에서, 전자 장치는 외부 전자 장치로부터 수신된 신호를 기반으로 외부 전자 장치의 위치를 산출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 전자 장치(800)는 제1안테나(A1)(예: 도 5a의 제1도전성 패턴(441))로부터 수신된 신호와 제2안테나(A2)(예: 도 5a의 제2도전성 패턴(442))로부터 수신된 신호에 대한 위상차를 이용하고, 하기 <수학식 1>을 이용하여 전자 장치로부터 위치되는 외부 전자 장치의 각도(예: 방향)를 산출할 수 있다.
여기서, a는 두 안테나(A1, A2)로부터 수신된 신호의 위상차이고, d는 두 안테나(A1, A2)간의 거리이며, λ는 파장이다.
707 동작에서, 전자 장치는 산출된 외부 전자 장치의 위치에 관련된 정보를 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 전자 장치(900)는 디스플레이(911)를 포함하는 하우징(910)과, 하우징(910)의 상호 대응되는 영역에 결착되는 한 쌍의 결착 부재(920, 930)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(900)는 하우징(910)에 배치되는 디스플레이(911)를 통하여 전자 장치(900)와 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 8의 외부 전자 장치(810))간의 위치 관계를 표시하도록 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(900)는 디스플레이(911)를 통해 전자 장치(900)에 대응하는 제1객체(912)를 표시하고, 적어도 하나의 외부 전자 장치에 대응되는 적어도 하나의 객체(913, 914)를 표시할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 디스플레이(911)를 통해 전자 장치(900)와 외부 전자 장치간의 위치 정보를 표시할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 위치 정보는 전자 장치에 대응하는 객체(912)로부터 외부 전자 장치에 대응하는 적어도 하나의 객체(913, 914)를 향하는 방향을 지시하는 화살표 객체(9131, 9141), 각도를 나타내는 각도 객체(9133, 9143) 또는 거리를 나타내는 거리 객체(9132, 9142)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)는 디스플레이(911)를 통해, 전자 장치(900)로부터 제1외부 전자 장치가 현재 위치에서 30도 방향으로 42m 거리에 위치하고 있음을 표시할 수 있다. 또 다른 예로, 전자 장치(900)는 디스플레이(911)를 통해, 전자 장치(900)로부터 제2외부 전자 장치가 현재 위치에서 -20도 방향으로 60m의 거리에 위치하고 있음을 표시할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))는, 전면 플레이트(예: 도 4의 전면 플레이트(4101)), 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트(예: 도 4의 후면 플레이트(4102)) 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 4의 측면 부재(4103))를 포함하는 하우징(예: 도 4의 하우징(410))과, 상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는, 상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재(예: 도 4의 제1결착 부재(420)), 및 상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재(예: 도 4의 제2결착 부재(430))를 포함하고, 상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판(예: 도 5a의 기판(450))과, 상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로(예: 도 5a의 무선 통신 회로(451, 452))와, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 제1결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제1도전성 패턴(예: 도 5a의 제1도전성 패턴(441))과 상기 제2결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제2도전성 패턴(예: 도 5a의 제2도전성 패턴(442))과, 상기 제1도전성 패턴 근처에서 상기 제1도전성 패턴과 커플링 가능하게(capacitively coupled) 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 부재(예: 도 5a의 제1도전성 부재(422)) 및 상기 제2도전성 패턴 근처에서 상기 제2도전성 패턴과 커플링 가능하게(capacitively coupled) 상기 제2결착 부재에 배치되는 제2도전성 부재(예: 도 5a의 제2도전성 부재(432))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴을 통해 동일한 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 λ/2이상의 전기적 길이를 갖도록 이격될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 공간내에서 상기 측면 부재의 내면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 측면 부재의 외면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 측면 부재 중에 적어도 일부가 인서트 사출에 의해 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 하우징의 측면 부재에 배치되는 LDS(laseor direct structuring) 형태, TFA(thin film antenna)형태, FPCB(flexible printed circuit board) 형태 또는 SUS(steel use stainless) 형태로 부착되거나 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 통해 3GHz ~ 10GHz 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 부재 및 제2도전성 부재는 상기 제1결착 부재 및 제2결착 부재에 각각 배치되는 금속 플랜지를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 부재 및 제2도전성 부재는 상기 제1결착 부재 및 제2결착 부재가 상기 하우징에 연결될 때, 시각적으로 노출되지 않도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 및 상기 디스플레이와 작동적으로 연결된 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 통하여 무선 통신으로부터 제공받은 신호를 기반으로 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 산출하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 산출된 위치에 관련된 정보를 상기 디스플레이를 통하여 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 위치에 관련된 정보는 상기 전자 장치로부터 상기 외부 전자 장치를 향하는 각도 정보, 방향 정보 또는 거리 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 인체에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 전면 플레이트와, 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징과, 상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는, 상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재, 및 상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재를 포함하고, 상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판과, 상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로와, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 측면 부재 근처에서 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 패턴 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 측면 부재 근처에서 상기 제2결착 부재에 배치되는 제2도전성 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴을 통해 동일한 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 λ/2이상의 전기적 길이를 갖도록 이격될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴은 상기 제1결착 부재 및 제2결착 부재에 각각 배치되는 금속 플랜지를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
400: 전자 장치 410: 하우징
420: 제1결착 부재 422: 제1도전성 부재
430: 제2결착 부재 432: 제2도전성 부재
441: 제1도전성 패턴 442: 제2도전성 패턴
450: 기판 451, 452: 무선 통신 회로

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    전면 플레이트를 통하여 노출되는 디스플레이, 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 상기 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는,
    상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재, 및
    상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재를 포함하고;
    상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판;
    상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로;
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 제1결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제1도전성 패턴;
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 제2결착 부재 근처에서 상기 측면 부재에 배치되는 제2도전성 패턴;
    상기 제1도전성 패턴과 커플링 결합하도록 상기 제1도전성 패턴으로부터 미리 결정된 거리로 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 부재;
    상기 제2도전성 패턴과 커플링 결합하도록 상기 제2도전성 패턴으로부터 상기 미리 결정된 거리로 상기 제2결착 부재에 배치되는 제2도전성 부재; 및
    상기 전자 장치를 나타내는 제1 객체, 적어도 하나의 외부 전자 장치를 나타내는 제2 객체, 및 위치 정보를 표시하기 위하여 상기 디스플레이를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 표시되는 위치 정보는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치를 나타내는 제2 객체에 대한 상기 전자 장치를 나타내는 제1 객체의 각도, 방향, 또는 거리를 포함하고,
    상기 제1도전성 패턴 및 상기 제2도전성 패턴은 상호 간섭을 방지하기 위하여 λ/2 이상의 거리를 갖도록 서로 이격되고,
    상기 λ는 상기 제1도전성 패턴 또는 상기 제2도전성 패턴을 통하여 수신되는 신호의 파장인 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴을 통해 동일한 주파수 대역의 신호를 수신하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 동일한 형상으로 형성되는 전자 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 공간내에서 상기 측면 부재의 내면에 배치되는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 측면 부재의 외면에 배치되는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 측면 부재 중에 적어도 일부가 인서트 사출에 의해 배치되는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 상기 하우징의 측면 부재에 배치되는 LDS(laseor direct structuring) 형태, TFA(thin film antenna)형태, FPCB(flexible printed circuit board) 형태 또는 SUS(steel use stainless) 형태로 부착되거나 형성되는 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 통해 3GHz ~ 10GHz 주파수 대역의 신호를 수신하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전성 부재 및 제2도전성 부재는 상기 제1결착 부재 및 제2결착 부재에 각각 배치되는 금속 플랜지를 포함하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1도전성 부재 및 제2도전성 부재는 상기 제1결착 부재 및 제2결착 부재가 상기 하우징에 연결될 때, 시각적으로 노출되지 않도록 배치되는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 통하여 무선 통신으로부터 제공받은 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 위치를 산출하도록 설정된 전자 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는 인체에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치를 포함하는 전자 장치.
  16. 전자 장치에 있어서,
    전면 플레이트를 통하여 노출되는 디스플레이, 상기 전면 플레이트와 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징;
    상기 측면 부재에 연결되어 인체(human body)에 분리 가능하게 체결되는 적어도 하나의 결착 부재, 상기 결착 부재는,
    상기 측면 부재의 적어도 일부 영역에 연결되는 제1결착 부재, 및
    상기 측면 부재의 상기 제1결착 부재와 대향되는 위치에 연결되는 제2결착 부재를 포함하고;
    상기 전면 플레이트와 평행하게 상기 공간내에 배치되는 기판;
    상기 기판에 배치되는 적어도 하나의 무선 통신 회로;
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 무선 통신 회로와 커플링 결합하도록 상기 측면 부재 근처에서 상기 무선 통신 회로로부터 미리 결정된 거리로 상기 제1결착 부재에 배치되는 제1도전성 패턴;
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되며, 상기 무선 통신 회로와 커플링 결합하도록 상기 측면 부재 근처에서 상기 무선 통신 회로로부터 상기 미리 결정된 거리로 상기 제2결착 부재에 배치되는 제2도전성 패턴; 및
    상기 전자 장치를 나타내는 제1 객체, 적어도 하나의 외부 전자 장치를 나타내는 제2 객체, 및 위치 정보를 표시하기 위하여 상기 디스플레이를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 표시되는 위치 정보는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치를 나타내는 제2 객체에 대한 상기 전자 장치를 나타내는 제1 객체의 각도, 방향, 또는 거리를 포함하고,
    상기 제1도전성 패턴 및 상기 제2도전성 패턴은 상호 간섭을 방지하기 위하여 λ/2 이상의 거리를 갖도록 서로 이격되고,
    상기 λ는 상기 제1도전성 패턴 또는 상기 제2도전성 패턴을 통하여 수신되는 신호의 파장인 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴을 통해 동일한 주파수 대역의 신호를 수신하는 전자 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴과 상기 제2도전성 패턴은 동일한 형상으로 형성되는 전자 장치.
  19. 삭제
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴은 상기 제1결착 부재 및 제2결착 부재에 각각 배치되는 금속 플랜지를 포함하는 전자 장치.
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