KR102620836B1 - 스마트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시 예는 스마트 장치에 관한 것이다.
본 실시 예에 따른 스마트 장치는 차량 제어 신호를 생성하는 회로부와 상기 회로부의 데이터를 송수신하는 안테나부를 포함하는 차량 제어 모듈; 생체 신호 감지부와 상기 생체 신호 감지부에서 감지된 신호를 처리하는 회로부와 상기 생체 신호 감지부 및 상기 회로부에 전력을 인가하는 전원부를 포함하는 생체 신호 감지 모듈;을 포함하고, 상기 차량 제어 모듈의 안테나부와 상기 생체 신호 감지 모듈의 전원부는 소정 범위 이격되어 배치된다.

Description

스마트 장치{SMART DEVICE}
본 실시 예는 스마트 장치에 관한 것이다.
스마트 장치들은 사용자 편의에 의해 다양한 기능을 구현할 수 있는 모듈들을 장치에 일체화하여 포함하고 있다. 따라서, 사용자가 하나의 스마트 장치를 이용하여 다양한 어플리케이션 사용 및 이기종의 장치 제어를 실행할 수 있다.
이러한 복합적인 모듈의 일체화로 장치를 구성하는 경우 모듈의 기능이 동작 시 발생될 수 있는 주파수가 발생하고, 상기 발생되는 주파수는 상호 간섭 주파수 또는 노이즈로 작용할 수 있다. 예를 들어 제 1 모듈의 동작 시 발생할 수 있는 신호가 제2 모듈의 동작에 간섭 신호 또는 노이즈로 작용할 수 있다. 이러한 경우 제1 모듈뿐 아니라 제2 모듈의 기능이 중지되거나, 그 효과가 저감될 수 있는 문제점을 가지고 있다.
본 실시 예에서는 복수의 기능을 수행하는 모듈이 일체화된 스마트 장치의 동작 시 발생될 수 있는 신호에 의해 모듈 간의 상호 간섭을 최소화 할 수 있도록 하는 스마트 장치의 구조를 제안한다.
또한 본 실시 예에 따른 스마트 장치는 다양한 기능을 수행하는 복수의 모듈을 장착하더라도 소형화 및 박막화로 구성될 수 있도록 하는 스마트 장치를 제안한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시 예에 따른 스마트 장치는 차량 제어 신호를 생성하는 회로부와 상기 회로부의 데이터를 송수신하는 안테나부를 포함하는 차량 제어 모듈; 생체 신호 감지부와 상기 생체 신호 감지부에서 감지된 신호를 처리하는 회로부와 상기 생체 신호 감지부 및 상기 회로부에 전력을 인가하는 전원부를 포함하는 생체 신호 감지 모듈;을 포함하고, 상기 차량 제어 모듈의 안테나부와 상기 생체 신호 감지 모듈의 전원부는 소정 범위 이격되어 배치된다.
또한, 상기 차량 제어 모듈은 차량의 제어 신호를 생성하는 차량 제어부를 포함하는 제1 회로부; 상기 제1 회로부를 실장하는 제1 기판; 상기 제1 기판의 하부에 배치되는 안테나부;를 포함한다.
또한, 상기 제1 기판의 상면에 상기 제1 회로부가 배치되고, 상기 제1 기판의 하면에 상기 안테나부가 배치된다.
또한, 상기 제1 회로부는 표시부와 사용자 입력부를 포함한다.
또한, 상기 제1 회로부의 상부에는 상부 커버가 배치되고, 상기 상부 커버는 상기 표시부와 상기 사용자 입력부에 대응되는 범위에 개방부를 포함한다.
또한, 상기 생체 신호 감지 모듈은 상기 생체 신호 감지 모듈을 제어하는 제어부를 포함하는 제2 회로부; 상기 제2 회로부를 실장하는 제2 기판; 상기 제2 기판의 하부에 배치되는 생체 신호 감지부; 상기 제2 기판의 하부 일측에 배치되는 전원부;를 포함한다.
또한, 상기 생체 신호 감지부와 상기 전원부는 동일 평면상애 배치된다.
또한, 상기 제2 회로부와 상기 생체 신호 감지부 및 상기 전원부는 동일 평면상에 배치된다.
또한, 상기 제2 기판의 상면에는 상기 제2 회로부가 배치되고, 상기 제2 기판의 하면에는 상기 생체 신호 감지부 및 상기 전원부가 배치된다.
또한, 상기 제2 기판은 그라운드를 포함한다.
또한, 상기 생체 신호 감지부 및 전원부의 하부에는 하부 커버가 배치되고, 상기 하부 커버는 상기 생체 신호 감지부가 대응되는 영역에 개방부를 포함한다.
또한, 상기 차량 제어 모듈과 상기 생체 신호 감지 모듈 사이에는 절연부재를 더 포함 한다.
또한 상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 비아홀을 형성하고 상기 비아홀을 통하여 제1 회로부 및 제2 회로부가 전기적으로 연결된다.
본 실시 예에 의하면 스마트 장치가 기능이 상이한 복수의 모듈을 장착하여 동작 시 발생할 수 있는 신호 또는 주파수 간섭을 최소화 하고, 각각의 기능이 극대화 될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 스마트 장치를 포함하는 웨어러블 장치의 예시도이다.
도 2는 본 실시 예에 따른 스마트 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 스마트 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 스마트 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 실시 예에 따른 스마트 장치의 동작 흐름도이다.
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.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 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 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 본 실시 예에 따른 스마트 장치를 포함하는 웨어러블 장치의 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 스마트 장치(100)는 웨어러블 장치(1000)에 장착되거나 착탈될 수 있는 구조일 수 있다. 예를 들어 웨어러블 장치(1000)에 장착되는 경우 사용자가 착용할 수 있는 밴드부(2000)에 연결될 수 있다. 실시 예에 따른 스마트 장치(100)는 사용자 생체 신호를 감지 기능을 가지는 모듈과 차량의 시동 및 동작 제어를 위한 스마트 키 기능을 수행하는 스마트키 모듈을 일체화하여 구성될 수 있다.
도 1 (a) 예시도와 같이 밴드(200)에 스마트 장치(100)가 장착되는 경우 일반적으로 사용자가 손목에 착용하고 표시부(160)면에는 스마트 장치(100) 동작 상태 정보 및 사용자 요청 정보등을 표시할 수 있다. 또한 화면을 터치 윈도우로 구성하여 화면의 터치 동작을 통하여 웨어러블 기긱의 동작을 제어하는 제어 신호를 입력 받을 수 있다.
도 1(b) 예시도는 화면이 배치되는 상부면(100a)과 대향되는 방향의 배면(100b)에는 사용자 피부와 접촉되어 사용자의 생체 신호를 감지하기 위한 생체 신호 감지 센서를 포함하는 생체 신호 감지부(110)가 구성될 수 있다. 상기 생체 신호 감지부(110)의 감지 결과에 따라 사용자의 건강 상태 정보를 확인할 수 있다. 또한 본 실시 예에서는 생체 신호 감지부(110)에서 감지되는 사용자 생체 신호를 기초하여 차량의 제어를 위한 차량 제어 신호를 출력할 수 있다.
이하 도 2를 참조하여 본 실시 예에 따른 스마트 장치(100)의 구성을 상세히 설명한다,
도 2는 본 실시 예에 따른 스마트 장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예가 적용되는 스마트 장치(100)는 생체 신호 감지부(110), 차량 제어부(120), 제어부(130), 전원부(140), 저장부(150) 및 표시부(160)를 포함한다.
생체 신호 감지부(110)는 발광부(110L)와 수광부(110P)를 포함한다.
발광부(110L)는 제어부(130)의 제어 신호에 따라 광을 발생 시킨다.
발광부(110L)는 크게 광을 발생시키는 발광 수단과 상기 발광 수단을 구동시키는 구동 수단으로 구분할 수 있다.
상기 발광부(110L)의 구동 수단은 제어부(1300)를 통해 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부(111), 상기 디지털-아날로그 변환부(111)를 통해 변환된 신호를 증폭하는 증폭부(112)를 포함한다.
여기에서 상기 디지털-아날로그 변환부(111)는 발광 소자(113)의 전류를 설정해주기 위하여 상기 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
그리고 증폭부(112)는 발공 소자(113)의 구동에 필요한 교류 전류를 상기 발광 소자(113)로 공급하기 위한 신호 증폭부이다.
그리고 발광부(110L)의 발광 수단은 증폭부(112)를 통해 증폭된 신호에 따라 발생하는 발광 소자(113)를 포함한다. 상기 발광 소자(113)는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로 구현 가능하다.
또한 상기 발광 소자(113)는 검출될 인체신호에 따라 서로 다른 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 즉, 상기 발광 소자(113)는 검출할 인체 신호가 심박수인 경우 660nm을 발생시키는 레드 발광 다이오드일 수 있다. 수광부(110P)는 상기 발광부(110L)의 발광 동작에 따라 피검체에서 반사된 광을 포함한 입사광을 수신한다.
수광부(110P)는 상기 입사되는 광을 수신하는 수광 소자(114). 수광 소자(114)를 통해 입사된 광 신호를 1차 증폭하는 제1 증폭부(115), 상기 제1 증폭부(115)를 통해 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 제2 증폭부(116), 상기 제2 증폭부(116)를 통해 2차 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부(117)를 포함한다.
수광 소자(114)는 외부로부터 입사되는 광을 수신한다. 이때 수광소자(114)는 포토 다이오드(PD)나 트랜지스터(TR)로 구현 가능하다.
또한 제1 증폭부(115)는 수광 소자(114)에서 검출되는 미약한 광 전류를 전압으로 변환시켜 증폭하며 이는 TIA(Trans Impedance Amplifier)일 수 있다.
또한 제2 증폭부(116)는 상기 제1 증폭부(115)를 통해 증폭된 전압을 상기 아날로그-디지털 변환부(117)에서 처리 가능하도록 충분한 크기의 전압으로 증폭시킨다.
또한 아날로그 디지털 변환부(117)는 지정된 샘플링 레이트에 따라 아날로그 전압을 이에 상응하는 디지털 전압으로 변환해준다.
생체 신호 감지부(110)는 전원부(141)를 통하여 인가되는 전력에 의해 활성화될 수 있다.
차량 제어부(120)는 소정 범위 이내에 위치한 사용자의 차량 도어 락 시동 등을 포함하는 차량 동작을 원격제어하기 위한 구성이다.
차량 제어부(120)는 통신부(121)와 사용자 입력부(122)로 구성될 수 있다.
통신부(121)는 사용자와 차량의 상호 인증을 위한 데이터 및 차량 제어를 위한 데이터를 송수신하기 위한 안테나로 구성될 수 있다.
통신부(121)는 LF(Low Frequency) 수신부(121a)와 RF(Radio)송신부(121b)로 구성된다.
LF수신부(121a)는 10~150kHz 주파수의 웨이크업 신호를 수신하기 위하여 제공될 수 있다. LF수신부(121a)는 저주파(LF)신호를 수신하는 수신 코일로 이루어질 수 있다. 저주파(LF)신호는 파장이 길기 때문에 장애물을 잘 통과하며 적은 소비 전력으로 동작한다.
RF송신부(121b)는 차량과 무선으로 통신을 수행할 수 있도록 제공된다. RF송신부(121b)는 사용자 입력부(122) 또는 생체 신호 감지부(110)를 통하여 감지되는 사용자 신호에 기초하여 차량으로 제어 신호를 전송할 수 있다. RF손신부(121b)역시 LF수신부(121a)와 같이 코일 형태의 안테나로 구성될 수 있다.
사용자 입력부(122)는 차량 제어를 위한 다양한 제어 신호의 입력이 발생될 수 있다. 사용자 입력부(122)는 사용자가 스마트 장치(100)로부터 차량을 제어하기 위한 수단으로, 하나 이상의 버튼 또는 표시부(160) 상에 터치 입력 패드 형태로 제공될 수 있다.
제어부(130)는 스마트 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(130)는 스마트 장치(100)의 구동을 위한 사용자 입력 신호에 기초하여 사용자의 생체 신호를 감지하기 위한 생체 신호 감지모드 또는 차량 제어를 위한 차량 제어 모드 중 적어도 하나의 모드로 동작되도록 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 제어부(130)는 생체 신호 감지부(110)와 차량 제어부(120)를 제어하기 위한 하나의 모듈로 구성될 수 있다. 또한 제어부(130)는 생체 신호 감지부(110)와 차량 제어부(120)를 독립적으로 제어하기 위한 제1 제어부(131)와 제2 제어부(132)로 구성될 수 있다. 이때 제1 제어부(131)와 제2 제어부(132)는 상호 데이터 송수신을 통하여 제어 정보를 공유할 수 있다.
제1 제어부(131)는 생체 신호 감지부(110)의 동작을 제어할 수 있다. 제2 제어부(132)는 차량 제어부(120)의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로 제1 제어부(131)는 전원부(141)를 제어하여 생체 신호 감지부(110)의 발광부(110L)를 제어하여 생체 신호 감지를 위한 광을 발광할 수 있다. 제1 제어부(131)는 수광부(110P)에서 상기 발광부(110L)에서 발광된 광을 수신하여 사용자의 생체 신호를 감지하여 표시부(160)를 통해 출력할 수 있다.
제2 제어부(132)는 전원부(140)를 제어하여 차량 제어부(120)에 전원을 인가하고, 사용자 입력부(122)를 통하여 차량과의 인증 데이터 및 제어 데이터를 송수신 하도록 제어한다.
전원부(140)는 제어부(130)의 제어에 의해 외부 전원, 내부 전원을 인가 받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원부(140)는 생체 신호 감지부(110)의 동작에 요구되는 전력을 인가하기 위한 전원부와 차량 제어부(120)의 동작에 요구되는 전력을 인가하기 위한 전원부가 일체로 형성되어 하나의 모듈로 구성될 수 있다. 또한 전원부(140)는 생체 신호 감지부(110)와 차량 제어부(120)에 독립적으로 전력을 인가하기 위한 제1 전원부(141)와 제2 전원부(142)로 구성될 수 있다.
저장부(150)는 제어부(130)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수 있다. 저장부(150)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
또한 실시 예에 따른 저장부(150)는 제1 저장부와 제2 저장부로 구분되어 구성될 수 있다. 제1 저장부는 생체 신호 감지부(110)의 동작을 위한 프로그램 또는 데이터를 저장하거나, 감지된 데이터를 저장할수 있다. 제2 저장부는 차량 제어부(120)의 동작을 위한 프로그램 또는 데이터를 저장할 수 있다.
표시부(160)는 스마트 장치9100)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 감지부(110)에서 감지된 생체 신호 감지 결과 정보를 출력할 수 있다. 또는 차량 제어부(120)의 제어 동작에 따라 차량에 전송되는 제어 신호의 정보 및 차량의 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시부(160)가 터치 동작을 감지하는 센서(이하, ‘터치 센서’라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, ‘터치 스크린’이라 함)에 표시부(160)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는 예를 들어 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여 상기와 같은 스마트 장치(100)를 구성하는 구성부의 배치 구조 특성을 상세히 설명한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 스마트 장치의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 스마트 장치는 제1 회로부(320), 제1 기판(330), 안테나부(121)를 포함하는 차량 제어 모듈(1200)과 절연부재(340), 제2 회로부(350), 제2 기판(360), 생체 신호 감지부(110), 및 전원부(141)를 포함하는 생체 신호 감지 모듈(1100)을 포함할 수 있다. 이때 차량 제어 모듈(1200)의 상부와 생체 신호 감지 모듈(1100)의 하부에는 각각 상부 커버(310) 및 하부 커버(370)가 배치될 수 있다.
제1 회로부(320)는 표시부(160), 사용자 입력부(122), 제2 제어부(132), 제2 전원부(142)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제1 회로부(320)는 사용자에게 스마트 장치(100)의 동작 정보 및 상태 정보를 표시하기 위한 표시부(160)의 화면을 포함할 수 있다. 구체적으로 사용자 입력을 위한 적어도 하나의 버튼(122a, 122b)을 포함할 수 있다. 이외에도 차량 제어 모듈(1200)을 제어하는 제2 제어부(132) 및 전력을 공급하는 제2 전원부(142)를 포함할 수 있다.
상기 제1 회로부(320)의 하부에는 제1 기판(330)이 배치될 수 있다. 바람직하게, 제1 기판(330)은 상기 제1 회로부(320)를 실장하기 위한 실장 기판이다. 제1 기판(330)에는 그라운드 배선을 포함하고, 상기 제1 회로부(320)에 포함하는 모듈을 연결하기 위한 배선 전극이 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 기판(330)은 양면 기판으로 구현되는 경우 상부면(330a)에 상기 제1 회로부(320)에 포함되는 모듈 및 배선 전극을 배치할 수 있다.
또한 제1 기판(330)의 하부면(330b)에는 안테나부(121)를 배치할 수 있다. 상기 안테나부(121)는 차량 제어부(120)에 포함되는 LF수신부(121a)와 RF송신부(121b)의 안테나를 포함한다.
본 실시 예에서 차량 제어 모듈(1200)의 기판은 양면 기판인 것을 예를 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 제1 회로부(320)를 실장하기 위한 실장 부재 및 안테나부(121)를 실장하기 위한 실장 부재를 각각 독립적으로 배치할 수 있다.
안테나부(121)의 하부에는 절연부재(340)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 차량 제어 모듈(1200)의 하부에는 생체 신호 감지 모듈(1100)이 배치될 수 있다. 즉, 상기 안테나부(121)와 생체 신호 감지 모듈(1100)의 회로부와 절연 시키기 위한 구조이다.
따라서, 안테나부(121)의 하부에는 절연부재(340)를 배치하고, 상기 절연부재(340)의 하부에는 생체 감지 회로 모듈(1100)을 구성하는 제2 회로부(350)를 실장하는 제2 기판(360)이 배치된다. 상기 제2 기판(360)은 회로부(350)를 연결하는 배선 전극과 그라운드 배선을 배치할 수 있다. 또한 제2 기판(360)은 다수의 비아홀을 구성하고, 상기 제1 기판(1320)과 전기적으로 연결되도록 구성할 수 있다.
제2 기판(360)이 양면 기판으로 형성되는 경우 상기 제2 기판(360)의 상면(360a)에는 제2 회로부(350)가 배치되고, 하부면(360b)에는 생체 신호 감지부(110)와 제2 전원부(141)가 배치될 수 있다. 이때, 제2 전원부(141)는 차량 제어 모듈(1200)의 안테나부(121)와 이격되어 배치되도록 한다. 그 결과, 제2 전원부(141)의 주파수 하모닉(Harmonic)성분이 안테나부(121)에서 발생하는 주파수인 125KHz대역과 충돌하지 않게 된다. 따라서 차량 제어 모듈(1200)의 구동에 대한 안정성 및 제어 거리가 확보되며 생체 신호 감지 모듈(1100)에 의한 피검체의 생체 신호 감지의 효율성을 높일 수 있다.
상면 커버(310)와 하부 커버(370)는 상기 적층되는 구성부들을 커버하기 위하여 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 이때 상면 커버(310)는 제1 회로부(320)에 배치되는 표시부(160) 또는 사용자 입력부(122a, 122b)가 노출될 수 있도록 표시부(160) 및 사용자 입력부(122a, 122b)에 대응되는 영역(310a, 310b, 310c)이 개방되게 형성된다.
하부 커버(370)는 스마트 장치(100)의 하부를 커버한다. 이때 하부 커버(370)는 생체 신호 감지부(110)가 노출될 수 있도록 상기 생체 신호 감지부(110)의 발광부(111)에 대응되는 영역(370a)이 개방되게 형성된다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 스마트 장치의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 스마트 장치는 제1 회로부(420), 제1 기판(430), 안테나부(121)를 포함하는 차량 제어 모듈(1200)과 제2 기판(440), 제2 회로부(450)를 포함하는 생체 신호 감지 모듈(1100)을 포함할 수 있다. 이때 차량 제어 모듈(12100)의 상부와 생체 신호 감지 모듈(1100)의 하부에는 각각 상부 커버(410) 및 하부 커버(460)가 배치될 수 있다.
제1 회로부(420)는 표시부(160), 사용자 입력부(122), 제2 제어부(1320 및 제2 전원부(142)를 포함하는 차량 제어 모듈의 동작 구동을 위한 적어도 하나의 모듈을 포함한다. 구체적으로, 사용자 입력을 위한 적어도 하나의 버튼(122a, 122b)을 포함할 수 있다. 이외도 차량 제어 모듈(12200)을 제어하는 제2 제어부(132) 및 전력을 공급하는 제2 전원부(142)를 포함할 수 있다.
제1 회로부(420)의 하부에는 제1 기판(430)이 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 기판(430)은 상기 제1 회로부(420)를 실장하기 위한 실장 기판이다. 제1 기판(430)은 그라운드 배선을 포함하고, 상기 제1 회로부(420)에 포함되는 모듈을 연결하기 위한 배선 전극이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판(430)은 양면 기판을 구현되면 상부면(430a)에 상기 제1 회로부(420)를 포함하는 모듈 및 배선 전극을 배치할 수 있다.
또한 제1 기판(430)의 하부면(430b)에는 안테나부(1210를 배치할 수 있다. 상기 안테나부(121)는 차량 제어부(120)에 포함되는 LF수신부(121a)와 RF송신부(121b)안테나를 포함한다.
본 실시 예에서 차량 제어 모듈(1200)의 기판은 양면 기판인 것을 예를 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 제1 회로부(420)를 실장하기 위한 실장 부재 및 안테나부(121)를 실장하기 위한 실장 부재를 각각 독립적으로 배치할 수 있다;
안테나부(121)의 하부에는 제2 기판(440)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 차량 제어 모듈(1200)의 하부에는 생체 신호 감지 모듈(1100)이 배치될 수 있다. 따라서 상기 안테나부(121)의 하부에 배치되는 제2 기판(440)은 생체 신호 감지 모듈(1100)의 회로부를 실장하고, 상기 안테나부와 절연 하기 위한 실장 부재 및 절연 부재 기능을 수행할 수 있다.
제2 기판(440)은 하부에 배치되는 생체 신호 감지 모듈(1100)을 구성하는 제2 회로부(450)의 모듈을 전기적으로 연결하는 배선 전극과 그라운드 배선을 배치할 수 있다. 또한 제2 기판(450)은 다수의 비아홀을 구성하고 상기 제1 기판(420)과 전기적으로 연결되도록 구성할 수 잇다.
제2 기판(440)이 양면 기판으로 형성되면 상기 제2 기판(440)의 상면(440a)은 차량 제어 모듈(1200)의 안테나부(121)와 절연하기 위한 절연층을 배치될 수 있다. 구체적으로 제2 기판(440)의 상면(440a)은 절연체로 코팅되는 구조를 가질 수 있다. 또한 제2 기판(440)의 하부면(440b)에는 생체 신호 감지부(110)와 제2 전원부(141), 제1 제어부(131) 및 저장부(150)등이 배치될 수 있다. 구체적으로 제2 기판(440)의 하부면(440a)에는 생체 신호 감지 모듈(1100)을 구성하는 각 구성부가 동일 평면상에 배치되도록 할 수 있다. 이때 제2 전원부(141)는 차량 제어 모듈(1200)의 안테나부(121)와 이격되어 배치되도록 한다. 그 결과 제2 전원부(141)의 주파수 하모닉(Harmonic)성분이 안테나부(121)에서 발생하는 주파수인 125KHz 대역과 충돌하지 않게 된다. 따라서 차량 제어 모듈(1200)의 구동에 대한 안정성 및 제어 거리가 확보되며 생체 신호 감지 모듈(1100)에 의한 피검체의 생체 신호 감지의 효율성을 높일 수 있다.
상면 커버(410)와 하부 커버(460)는 상기 적층되는 구성부들을 커버하기 위하여 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 이때 상면 커버(410)는 제1 회로부(420)에 배치되는 표시부(160) 또는 사용자 입력부(122a, 122b)가 노출될 수 있도록 표시부(160) 및 사용자 입력부(122a, 122b)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된다.
하부 커버(460)는 스마트 장치(100)의 하부를 커버한다. 이때 하부 커버(460)는 생체 신호 감지부(110)가 노출될 수 있도록 상기 생체 신호 감지부(110)의 발광부(111)에 대응되는 영역이 개방되게 형성된다.
상기와 같이 일 실시 예와 다른 실시 예에 따라서 차량 제어 모듈(1200)과 생체 신호 감지 모듈(1100)은 적층되어 배치된다. 이때 차량 제어 모듈(1200)을 구성하는 안테나부(121)와 생체 신호 감지 모듈(1100)을 구성하는 전원부(141)간에 상호 주파수 간섭을 최소화하기 위한 배치 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 안테나부(121)와 전원부(141)의 이격 거리를 최대로 하여 전원부(141)에서 발생하는 주파수 성분에 의하여 안테나부(121)의 주파수 간섭이 발생하지 않도록 함으로써 차량 제어를 위한 안전성 및 제어 거리 확보를 할 수 있으며 생체 신호감지에 대한 정확도를 향상 시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.
이하 도 5에서는 상기와 같은 구성에 기초하여 본 실시 예에 따른 스마트 장치의 동작을 상세히 설명한다.
도 5는 본 실시 예에 따른 스마트 장치의 동작 흐름도이다.
본 실시 예에서는 스마트 장치의 동작을 대기 모드 동작 상태에서 사용자 입력에 의해 동작 모드가 전환되는 것으로 예를 들어 설명한다. 하지만 이에 한정되지 않으며, 스마트 장치의 특정 동작 모드 실행 중 사용자 입력 또는 특정 모듈의 활성화에 따라 동작 모드가 전환되도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 스마트 장치(100)는 대기 모드로 동작 중(S510) 사용자 입력에 의한 입력 정보를 확인할 수 있다.(S520) 예를 들어 상기 사용자 입력은 차량 제어 모듈 동작을 위한 제어 신호 입력 또는 생체 신호 감지를 위한 동작 신호 등일 수 있다.
제어부(130)는 입력된 사용자 입력 정보를 확인하고 상기 입력된 사용자 입력 신호가 생체 신호 감지 모듈(1100)을 구동하기 위한 헬스 케어 모드 제어 신호인지를 판단하게 된다. 구체적으로 제어부(130)는 생체 신호 감지부(110)를 활성화하여 사용자(피검체)의 생체 신호를 감지하고 그 결과 정보를 출력 또는 이용하기 위한 헬스 케어 모드 동작 요청 신호 인지를 판단하게 된다.
제어부(130)는 상기 입력된 사용자 입력 정보가 헬스 케어 모드 동작 요청 신호인 경우 생체 신호 감지 모드를 수행하게 된다.(S540) 구체적으로 제어부(130)는 제1 전원부(141)에서 생체 신호 감지부(110)에 전원을 인가하여 발광부(110L)가 활성화되고,발광부(1102)에서 조사된 광을 수광부(110P)에서 입사하여 사용자의 생체 신호를 감지하게 된다.
제어부(130)는 생체 신호 감지부(110)에서 감지된 결과 정보를 표시부(160)를 통해 출력되도록 제어한다.(S550)
반면, 제어부(130)는 사용자 입력 정보를 확인한 결과 상기 입력된 사용자 입력 신호가 헬스 케어 모드 제어 신호가 아닌 경우 차량 동작 제어 신호인지를 판단할 수 있다.(S560) 구체적으로 제어부(130)는 차량 제어부(120)를 통하여 사용자로부터 차량의 도어락 설정 및 해제 또는 시동을 위한 제어 신호가 입력되었는지를 판단한다.
제어부(130)는 상기 입력된 사용자 입력 신호가 차량 동작 제어 신호인 경우 상기 입력된 사용자 입력 신호에 따라 차량 동작 제어 신호를 해당 차량으로 전송할 수 있다.(S570) 이때 표시부(160)에서는 상기 사용자 입력 신호에 따른 정보 및 차량의 동작 상태에 대한 정보를 출력할 수 있다.(S580)
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100: 스마트 장치
110: 생체 신호 감지부 120: 차량 제어부
130: 제어부 140: 전원부
150: 저장부 160: 표시부

Claims (13)

  1. 기판;
    상기 기판에 실장되고, 차량 제어 신호를 생성하는 제1 회로부, 상기 제1 회로부의 데이터를 송수신하는 안테나부를 포함하는 차량 제어 모듈;
    상기 기판에 실장되고, 생체 신호 감지부와 상기 생체 신호 감지부에서 감지된 신호를 처리하는 제2 회로부와 상기 생체 신호 감지부 및 상기 제2 회로부에 전력을 인가하는 전원부를 포함하는 생체 감지 신호 모듈;을 포함하고,
    상기 차량 제어 모듈의 안테나부의 전원부와 상기 생체 감지 신호 모듈의 전원부는 상기 기판의 서로 다른 층에 각각 배치되고,
    상기 기판은,
    상기 안테나부가 배치된 층과, 상기 전원부가 배치된 층 사이에 그라운드층을 포함하는, 스마트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 제1 기판을 포함하고,
    상기 제1 회로부는 상기 제1 기판의 상면에 배치되는 표시부 및 사용자 입력부를 포함하고,
    상기 안테나부는 상기 제1 기판의 하면에 배치되는 스마트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판은 상기 제1 기판 아래에 배치되는 제2 기판을 포함하고,
    상기 그라운드층은 상기 제2 기판의 상면에 배치되고,
    상기 제2 회로부, 상기 생체 신호 감지부 및 상기 전원부는 상기 제2 기판의 하면에 배치되는, 스마트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 절연부재를 포함하는, 스마트 장치.
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