KR20020087958A - 무선 정보 장치를 위한 안테나 시스템 - Google Patents

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Abstract

무선 정보 장치(30)는 무선 정보 통신 시스템(10)내에서 메세지(32)를 수신하고 처리한다. 무선 정보 장치(30)는 안테나 시스템(62), RF 스위치(80), 제어기(84), 및 디스플레이(60)를 포함한다. 안테나 시스템은 메세지(32)를 수신하기 위한 복수의 안테나들을 갖는다. RF 스위치(80)는 제어기(84)로부터 보내진 안테나 제어 신호(98)에 응답하는 활동 안테나(116)로서 복수의 안테나들 중 제 1 안테나(64)를 활성화한다. 안테나 제어 신호(98)는 디스플레이(60)의 디스플레이 배향의 결정에 응답하여 제어기(84)에 의해 발생된다.

Description

무선 정보 장치를 위한 안테나 시스템{Antenna system for a wireless information device}
디지털 세대는 전자정보의 유용성과 선택들의 다양함을 가져온다. 전자 정보의 이러한 폭발에 따른 것이 이러한 정보를 사용하기 위해서 휴대용 장치들의 유용성이다. 예를 들면, 전자 책들은 사용자들에게 높은 품질의 책들, 잡지들, 신문들의 전자판들(electronic editions)을 제공한다. 사용자들은 전자 책 공급자들의 인터넷 사이트로부터 수천가지의 타이틀들을 전화 회선들을 통해 다운로드한다. 다른 예로서, 이동 웹 브라우저들은 사용자들에게 사용자가 어디에 있건 언제 필요하건 어떤 정보를 그들이 원하건 일반적으로 종래의 전화 회선들을 통해 빠르고 쉽게 얻을 수 있도록 증대하는 인터넷 사이트들의 액세스를 제공한다. 이러한 이동 전자 정보 장치들의 성장하는 시장은 무선 정보의 유행이 성장하는 것을 리드한다. 무선 정보 장치들은 부가적인 전화 랜드라인(landline) 액세스의 요청 없이 사용자가 그들이 원하거나 필요로 하는 전자 정보로의 액세스의 유연성을 허용한다.
본 발명은 일반적으로 안테나 시스템들에 관한 것으로, 특히 무선 정보 장치들을 위한 안테나 시스템들에 관한 것이다.
도 1은 무선 정보 통신 시스템의 한 실시예를 도시하는 전자 블럭도.
도 2는 무선 정보 통신 시스템의 대안의 실시예를 도시하는 전자 블럭도.
도 3은 도 1의 무선 정보 통신 시스템내에서 사용하기 위한 무선 정보 장치를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 도 1의 무선 정보 통신 시스템 내에서 사용하기 위한 무선 정보 장치의 전자 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 도 3의 무선 정보 장치의 동작의 한 실시예를 도시하는 흐름도.
무선 웹 브라우저들 및 무선 전자 책들과 같은 무선 정보 장치들은 사용자의 신체에 대해 다중 물리 방향들에서 사용될 수 있다. 장치는 랜드스케이프(land scape) 형식(짧은 디스플레이 면에 수직인)에서 웹 브라우징 또는 뷰잉 슬라이드(viewing slide)들과 같은 이러한 활동성들을 위해 방향지어질 수 있고, 또한 포트레이트(portrait) 형식(긴 디스플레이 면에 수직인)에서 이메일을 읽거나 전자책을 읽는 것과 같은 이러한 활동을 위해 방향지어질 수 있다. 최대 읽기 유연성을 위해, 무선이 아닌 어떤 전자 책들은 사용자가 90도의 단계들에서 이미지를 회전하는 것을 허용하고, 따라서, 예를 들면 장치의 동일한 면이 읽는 동안 양 손에 들려질 수 있다.
안테나 디자인은 무선 웹 브라우징 또는 무선 전자 책들을 위해 사용되는 무선 정보 장치들의 제품 디자이너들에게 문제를 생성한다. 안테나 성능이 신체에 대한 안테나의 물리적인 관계에 대단히 크게 의존하기 때문에, 무선 정보 장치들의 사용을 둘러싸고 있는 상황들 하에서 일정한 안테나 성능을 이루는 것은 문제이다. 안테나의 위치에 상관 없이, 사용자의 제품의 사용에 의존하여, 안테나는 사용자의 손 밑에 한쪽 끝을 위로 할 수 있고, 또는 신체에 대항하여 눌려질 수도 있으며, 이는 안테나 성능이 줄어드는 결과를 가져올 수도 있다.
이러한 디자인 문제에 대한 종래의 한 접근은 안테나 다이버시티(diversity)의 사용이다. 안테나 다이버시티는 다중 안테나들에서 수신된 최적의 신호 또는 신호들의 조합을 선택하는 것을 포함한다. 휴대형 제품들에서 이러한 접근의 어려운 점들 중 하나, 즉, 제품 내에 여분의 안테나들을 위한 충분한 공간을 갖는 것은 비교적 큰 크기로 인해 무선 정보 장치들과는 별 상관이 없다. 그러나 다이버시티는 또한 동일한 수신기 신호 경로들의 요구를 위해 부가적인 전원을 필요로 하고, 이것은 제품 베터리 수명에 심각하게 영향을 줄 수 있다. 동일한 수신기의 부가는 또한 장치의 제작 비용을 증가시킬 수 있다. 이것은 또한 각 안테나로부터 신호상에서 반드시 수행되는 부가적인 신호 품질 판단이다. 마지막으로, 적합한 전송 안테나의 선택을 위한 스킴(scheme)이 요구된다. 이러한 이유들 때문에, 안테나 다이버시티는 이 문제에 최적의 해결책이 아니다.
대안적으로, 제품 디자이너는 무선 정보 장치의 어떤 배향들에 대한 무선 성능에서 감소를 수용할 수 있거나, 다수의 기능들의 각각에 대한 인체공학적으로 만족하는 가장 좋은 배향을 제공하는 다중 배향들의 무선 정보 장치를 배향하기 위한 사용자들에 대한 능력을 평가한다. 이러한 선택들은 무선 정보 장치의 사용 및/또는 원하는 것을 감소시킬 수 있다.
필요한 것은 사용자가 제품에 부가적인 가격 또는 크기없이 일정한 제품 성능을 갖는 배향들의 다수에서의 사용자의 신체에 대하여 무선 정보 장치를 배향하도록 허용하는 안테나 시스템이다.
도 1을 참조하면, 무선 정보 통신 시스템(10)의 전자 블록도가 도시된다. 무선 정보 통신 시스템(10)은 메세지들을 무선 정보 통신 시스템(10)으로 개시하는 메세지 입력 장치 포함한다. 메세지 입력 장치는, 예를 들면, 시스템 제어기(22)로 복수의 전화 회선들(20)을 지나 종래의 PSTN(public switched telephone network; 18)을 통해 연결된 전화기(12), 컴퓨터(14), 또는 데스크탑 메세지 유닛(16)일 수 있다. 전화 회선들(20)은, 예를 들면, 복수의 연선(twisted wire pair)들, 광섬유 케이블, 또는 다중화된 중계선(multiplexed trunk line)일 수 있다.
시스템 제어기(22)는 하나 또는 그 이상의 통신 회선들(28)을 통해서 적어도 하나의 RF(radio frequency) 송신기(24) 및 적어도 하나의 RF 수신기(26)와 연결되어 있으며 그들의 동작을 감독한다. 통신 링크들(28)은 전형적으로 전화 연선들이고, 부가적으로 RF, 마이크로파(microwave), 또는 다른 통신 회선들을 포함할 수 있다. RF 송신기(24) 및 RF 수신기(26)는 전형적으로 메세지를 저장하고 내향 및 외향의 메세지들을 셀룰러 메세지들, 짧은 메세지 서비스(short messaging service), 또는 호출 프로토콜(paging protocol)들과 같은, 개인적인 무선 어드레싱 요구들 및 랜드라인(landline) 메세지 스위치된 컴퓨터들에 적합한 포맷들로 인코드하고 디코드하는 국(station)들로 보낸다. 시스템 제어기(22)는 또한 다른 기능들을 수행할 수 있다; 예를 들면, 이것은 RF 전송기(24)에 의해 송신된 또는 RF 수신기(26)에 의해 수신된 무선 메세지들을 인코드 및 디코드할 수 있다. 텔레포니(telephony) 신호들은 전형적으로 전화(12) 또는 무선 정보 장치(30)와 같은 전화 세트들에 의해 시스템 제어기(22)로부터 송신되고 수신된다. 시스템 제어기(22)는 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)와 같은 외향 메세지들을 인코드하고 스케줄한다. 이후 시스템 제어기(22)는 인코드된 외향 메세지들을 RF 송신기(24)를 통해 송신 안테나(36)를 거쳐 적어도 하나의 외향 RF 채널(40) 상의 무선 정보 장치(30)와 같은 복수의 무선 정보 장치들(38)로 송신한다. 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)는, 예를 들면, 데이터 메세지 또는 음성 콜(voice call)일 수 있다. 유사하게, 시스템 제어기(22)는 복수의 무선 정보 장치들(38) 중 하나로부터 적어도 하나의 내향 RF 채널(48) 상의 수신 안테나(46)를 거쳐 RF 수신기(26)에 의해 수신된 확인 메세지(acknowledgement message; 42) 또는 조회 메세지(query message; 44)와 같은 내향 메세지들을 수신하고 디코드한다. 확인 메세지(42) 또는 조회 메세지(44)는, 예를 들면, 데이터 메세지, 데이터 메세지의 응답, 음성 콜, 또는음성 콜에 대한 응답일 수 있다.
본 발명에 따른, 무선 정보 통신 시스템(10)은 임의의 무선 RF 채널, 예를 들면, 단방향 또는 양방향 호출기(pager) 채널, 이동 셀룰러 전화 채널, 또는 이동 무선 채널을 사용하는 기능일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 유사하게, 무선 정보 통신 시스템(10)은 적외선 채널들과 같은 다른 형태들의 통신 채널들을 사용하는 기능일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다음 서술에서, "무선 정보 통신 시스템(wireless information communication system)"이라는 용어는 위에서 언급된 임의의 무선 정보 통신 시스템들 또는 그 동등물을 가리킨다.
유사하게, 본 발명에 따른 무선 정보 장치(30)는 이동 셀룰러 전화, 이동 무선 데이터 단말, 데이터 단말이 부착된 이동 셀룰러 전화, 또는 Illinois의 Schaumburg의 Motorola Inc.에 의해 제작된 "Pagewriter 2000X"와 같은, 양방향 호출기일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다음 서술에서, "무선 정보 장치(wireless information device)"는 위에서 언급된 임의의 장치들 또는 그 동등물을 가리킨다.
무선 정보 통신 시스템(10)에서 사용하기 위해 할당된 무선 정보 장치(30)는 어드레스(50) 또는 무선 정보 통신 시스템(10)에서 유일하게 선택된 콜 어드레스에 할당된 아이덴티티(identity)를 갖는다. 무선 정보 통신 시스템(10)에서 사용하기 위해 할당된 다른 무선 정보 장치들은 무선 정보 통신 시스템(10)에서 유일하게 선택된 콜 어드레스에 할당된 어드레스를 갖는다는 것이 당업자에게 의해 이해될 것이다.
어드레스(50)는 시스템 제어기(22)로부터 어드레스(50)를 갖는 무선 정보 장치(30)로만 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)의 전송을 가능하게 하고, 메세지들을 식별하며 어드레스(50)를 갖는 무선 정보 장치(30)로부터 시스템 제어기(22)에서 수신된 확인 메세지(42) 또는 조회 메세지(44)와 같이 응답한다. 한 실시예에서, 복수의 무선 정보 장치들(38)의 각각은 그것에 할당된 핀 번호를 갖고, 핀 번호는 PSTN(18)내의 전화 번호와 연관되어 있다. 각 무선 정보 장치(30)에 대하여 할당된 어드레스들 및 관련된 전화 번호들의 리스트는 시스템 제어기(22)에 가입자 데이터베이스(52)의 형태로 저장된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 무선 정보 통신 시스템(10)은 서버 인터페이스(56)를 거쳐 시스템 제어기(22)에 연결된 정보 서버(54)를 포함한다. 정보 서버(54)는 무선 메세지들을 복수의 무선 정보 장치들(38)로 보냄으로써 복수의 무선 정보 장치들(38)로의 복수의 정보 컨텐트(58)의 통신을 제어하고 관리한다. 정보 컨텐트(58)는 예를 들면, 전자책들, 인터넷 웹페이지 정보, 또는 그와 같은 것들 일 수 있다. 정보 서버(54)를 무선 정보 통신 시스템(10)에 부가하는 것은 복수의 무선 정보 장치들(38)중에서의 통신 및 그들로의 통신을 포함하는 정보 컨텐트(58)의 관리에 대한 정보를 부가함으로써 무선 정보 통신 시스템(10)의 동작을 강화한다.
도 2를 참조하면, 무선 정보 통신 시스템(10)의 대안의 실시예는 무선 정보 통신 시스템(10)에 대한 정보 컨텐트(58)의 소스로서 정보 서버(54)를 포함한다.정보 서버(54)는 컴퓨터 네트워크(59)를 통해 복수의 컴퓨터 통신 회선들(57)을 통해 시스템 제어기(22)로 연결된다. 컴퓨터 네트워크(59)는, 예를 들면, 인터넷 일 수 있다. 컴퓨터 통신 회선들(57)은 예를 들면, 복수의 연선들, 케이블 텔레비전 케이블들, 전화 DSL(Digital Subscriber Lines), 광섬유 케이블들, 또는 다중화된 중계선들일 수 있다.
시스템 제어기(22)는 하나 또는 그 이상의 정보 통신 회선들(61)을 통해 적어도 하나의 RF 송신기(24) 및 적어도 하나의 RF 수신기(26)에 연결되어 있고 이들을 감독한다. 정보 통신 회선들(61)은 전형적으로 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 또는 집적 회로 상의 금속 연결들이고, 부가적으로 RF, 마이크로파, 또는 다른 통신 회선들을 포함할 수 있다. RF 송신기(24) 및 RF 수신기(26)는 전형적으로 내향 및 외향 메세지들을 랜드라인 패킷 스위치된 컴퓨터들 및 WPANs(Wireless Personal Area Networks) 또는 WLANs(Wireless Local Area Networks)와 같은, 개인적인 무선 어드레싱 요구들에 적합한 포맷들로 인코드하고 디코드한다. WPANs의 예들로는 블루투스(Bluetooth), 홈RF(HomeRF), 및 IEEE 802.15.3 프로토콜들에 기초한 네트워크들이 있고; WLANs의 예들로는 하이퍼랜 2(Hiperlan 2), IEEE 802.11a, 및 802.11.b 프로토콜들에 기초한 네트워크들이 있다. 시스템 제어기(22)는 또한 다른 기능들을 수행할 수 있다; 예를 들면, 이것은 RF 송신기(24)에 의해 송신된 또는 RF 수신기(26)에 의해 수신된 무선 메세지들을 인코드 및 디코드할 수 있다. 텔레포니 신호들은 전형적으로 시스템 제어기(22)로부터 컴퓨터 네트워크(59) 또는 무선 정보 장치(30)에 의해 송신되거나 수신된다. 시스템 제어기(22)는 메세지(32)또는 정보 메세지(34)와 같은 외향 메세지들을 인코드하고 스케줄한다. 시스템 제어기(22)는 이후 인코드된 외향 메세지들을 RF 송신기(24)를 통해 송신 안테나(36)를 거쳐 적어도 하나의 외향 RF 채널(40)상의 무선 정보 장치(30)와 같은 복수의 무선 정보 장치들(38)로 전송한다. 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)는, 예를 들면, 데이터 메시지 또는 음성 콜일 수 있다. 유사하게, 시스템 제어기(22)는 복수의 무선 정보 장치들(38) 중 하나로부터 적어도 하나의 내향 RF 채널(48)상의 수신 안테나(46)를 거쳐 RF 수신기(26)에 의해 수신된 확인 메세지(42) 또는 조회 메세지(44)와 같은 내향 메세지들을 수신하고 디코드한다. 확인 메세지(42) 또는 조회 메세지(44)는, 예를 들면, 데이터 메세지, 데이터 메세지의 응답, 음성 콜, 또는 음성 콜에 대한 응답일 수 있다.
본 발명에 따른, 무선 정보 통신 시스템(10)은, 예를 들면, 단방향 또는 양방향 호출 채널, 이동 셀룰러 전화 채널, WPAN 또는 WLAN 채널, 또는 이동 라디오 채널인 임의의 무선 RF 채널을 이용하는 기능일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 유사하게, 무선 정보 통신 시스템(10)은 적외선 채널들과 같은 다른 타입들의 통신 채널들을 사용하는 기능일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다음 서술에서, "무선 정보 통신 시스템(wireless information communication system)"이라는 용어는 위에서 언급된 임의의 무선 정보 통신 시스템들 또는 그 동등물을 가리킨다.
도 3은 도 1 또는 도 2의 무선 정보 통신 시스템(10)내에서 사용하기 위한 무선 정보 장치(30)를 도시한다. 도 3이 무선 정보 통신 시스템(10)에서 사용하기위해 할당된 복수의 무선 정보 장치들(38)의 각각을 도시한다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 정보 장치(30)는 디스플레이(60) 및 안테나 시스템(62)을 포함한다. 본 발명에 따른 안테나 시스템(62)은, 무선 정보 장치(30)에 넓게 분리된 복수의 안테나들을 포함한다. 바람직하게, 안테나 시스템(62)은 제 1 안테나(64), 제 2 안테나(66), 제 3 안테나(68), 및 제 4 안테나(70)를 포함한다. 제 1 안테나(64)는 바람직하게 무선 정보 장치(30)의 상부(72) 근처에 평행하게 위치한다. 제 2 안테나(66)는 바람직하게 무선 정보 장치(30)의 우측(74) 근처에 평행하게 위치한다. 제 3 안테나(68)는 바람직하게 무선 정보 장치(30)의 하부(76) 근처에 평행하게 위치한다. 제 4 안테나(70)는 바람직하게 무선 정보 장치(30)의 좌측(78) 근처에 평행하게 위치한다. 제 1 안테나(64) 및 제 3 안테나(68)는 대체로 서로 평행하다. 제 2 안테나(66)와 제 4 안테나(70)는 대체로 서로 평행하다. 제 1 안테나(64)와 제 3 안테나(68)는 대체로 제 2 안테나(66)와 제 4 안테나(70)에 수직이다. 제 1 안테나(64), 제 2 안테나(66), 제 3 안테나(68), 및 제 4 안테나(70)는 디스플레이(60)의 주위를 둘러싸고 있다.
본 발명에 따른 안테나 시스템(62)은 본 명세서에 서술된 바 또는 그와 동등한 방법으로 형성될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같은 안테나 시스템(62)은 두 개의 다른 배향으로 위치된 4개의 안테나들을 사용한다. 안테나들의 다른 배향들 및 수량들은 본 발명의 기술적 사상 내에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 무선 정보 장치(30)는 장치 내의 한 지점에 대해 대체로 대향된 배향들로 위치된 두 개의 지향성 안테나들을 사용할 수 있다.
도 4는 무선 정보 통신 시스템(10)내에서 사용하기 위한 무선 정보 장치(30)의 전자 블록도이다. 도 3의 전자 블럭도는 무선 정보 통신 시스템(10)에서 사용하기 위해 할당된 복수의 무선 정보 장치(38)의 각각을 도시한 것이라는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
도 4를 참조하면, 무선 정보 장치(30)는 안테나 시스템(62), RF 스위치(80), 송수신기(82), 제어기(84), 메모리(86), 디스플레이(60), 경고 회로(106), 사용자 인터페이스(108), 및 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치(88)를 포함한다. 무선 정보 장치(30)는 바람직하게 또한 복수의 핸드 센서들(90)과 배향 센서(92)를 포함한다.
안테나 시스템(62)은 무선 정보 통신 시스템(10)으로부터 송신된 신호들을 인터셉트(intercept)한다. 안테나 시스템(62)은 RF 스위치(80)를 통해 송수신기(82)에 연결되어 있다. 송수신기(82)는 도 1의 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)와 같은 무선 정보 통신 시스템(10)에 의해 전송된 통신 신호들을 수신하기 위해 종래의 복조 기술들을 사용한다. 또한, 송수신기(82)는 제어기(84)로부터의 명령들에 응답한다. 송수신기(82)가 제어기(84)로부터 명령을 수신할 때, 송수신기(82)는 안테나 시스템(62)을 거쳐 무선 정보 통신 시스템(10)으로 확인 메세지(42) 또는 조회 메세지(44)와 같은 신호를 보낸다(도 1 참조).
대안의 실시예에서(도시되지 않음), 무선 정보 장치(30)는 송수신기(82)의 기능성(functionality)을 수행하기 위한 수신기 회로 및 송신기 회로를 포함한다.동일한 또는 다른 형태의 다른 유사한 전자 블럭도들이 송수신기(82)의 요구들을 조절하기 위해 무선 정보 장치(30)에 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
수신된 메세지들의 처리를 위해 종래의 신호 처리 기술들을 이용하는 제어기(84)가 송수신기(82)에 연결된다. 바람직하게, 제어기(84)는 Illinois의 Schaumburg의 Motorola.Inc.에 의해 제작된 MC68328 micro-controller와 유사하다. 다른 유사한 프로세서들이 제어기(84)에 사용될 수 있고, 동일한 또는 다른 형태의 부가적인 프로세서들이 제어기(84)의 요구들의 처리를 조절하기 위한 요구들로서 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
제어기(84)는 수신된 메세지의 복조된 데이터에서 어드레스를 디코드하고, 디코드된 어드레스를 메모리(86)의 어드레스 메모리(100)에 저장된 어드레스(50)와 같은 하나 또는 그 이상의 어드레스들과 비교한다; 그리고 매치가 검출되면, 수신된 메시지의 남은 부분을 처리하기 위해 진행한다.
무선 정보 장치(30)의 필수 기능들을 수행하기 위하여, 제어기(84)는 메모리(86)에 연결되는데, 이것은 바람직하게 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 및 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)를 포함한다(도시되지 않음). 메모리(86)는 또한 어드레스 메모리(100), 메세지 메모리(102), 및 정보 메모리(104)를 포함한다.
일단 제어기(84)가 메세지(32)와 같은 수신된 메세지를 처리하면, 이것은 메세지 메모리(102)에 디코드된 메세지를 저장한다. 수신된 메세지는, 예를 들면, 다운로드를 위해 준비된 웹 페이지의 업데이트의 알림이나 새로운 전자책의 사용가능성의 알림이 될 수 있다. 본 발명에 따른 메세지 메모리(102)는, 음성메일 박스 또는 데이터 저장 장치의 메모리 위치들의 그룹일 수 있다는 것이 당업자들에 의해 이해될 것이다. 다음 서술에서, "메세지 메모리(message memory)"라는 용어는 위에서 언급된 임의의 메모리 수단 또는 그 동등물을 가리킨다.
일단 제어기(84)가 정보 메세지(34)와 같은 수신된 정보 메세지를 처리하면, 이것은 정보 메모리(104)내에 정보 메세지(34)에 포함된 디코드된 정보를 저장한다. 디코드된 정보는, 예를 들면, 전자책, 웹 페이지, 또는 인터넷 문서일 수 있다. 본 발명에 따른 정보 메모리(104)는, 데이터 저장 장치의 메모리 위치들의 그룹일 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다음 서술에서, "메세지 메모리(message memory)"라는 용어는 위에서 언급된 임의의 메모리 수단 또는 그 동등물을 가리킨다.
메세지(32) 또는 정보 메세지(34)의 수신 및 처리시, 제어기(84)는 바람직하게 메세지 또는 정보의 수신 및 저장의 시각적인 알림을 발생시키도록 디스플레이(60)에 대한 디스플레이 명령(94)을 발생시킨다. 디스플레이(60)가 디스플레이 명령(94)을 메세지가 수신되고 저장된 제어기(84)로부터 수신하면, 메세지 지시자가 디스플레이된다. 메세지 지시자는, 예를 들면 디스플레이(60)상의 복수의 메세지 아이콘들 중 하나의 활성화일 수 있다. 디스플레이(60)는, 예를 들면, 텍스트를 디스플레이하기 위하여 사용된 액정 디스플레이일 수 있다. 도트 매트릭스(dot matrix) 디스플레이들과 같은 다른 유사한 디스플레이들이 디스플레이(60)를 위해 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
대안적으로, 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)의 수신 및 처리시, 제어기(84)는 디스플레이(60)에 대체적으로 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)에 수신된 정보의 적어도 일부를 표현하는 시각적 이미지를 발생시키도록 디스플레이 명령(94)을 발생시킨다.
메세지(32) 또는 정보 메세지(34)의 수신 및 처리시, 제어기(84)는 또한 바람직하게 메세지가 수신되고 저장되었다는 것을 장치 사용자에게 알리기 위한 명령 신호를 경고 회로(106)로 발생시킨다. 경고 회로(106)는 멜로디들과 다른 음성 경고들을 연주할 수 있는 스피커 드라이브 회로에 연관된 스피커(도시되지 않음), 물리적인 진동을 생성할 수 있는 진동기 드라이브 회로와 연관된 진동기(도시되지 않음), 또는 시각적인 경고를 생성할 수 있는 LED 드라이브 회로에 연관된 하나 또는 그 이상의 LED들(도시되지 않음)을 포함한다. 서술된 소리, 진동, 및 시각적인 경고 출력들의 임의의 조합 뿐 아니라 다른 유사한 경고 수단들이 경고 회로(106)를 위해 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
바람직하게, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스(108)는 제어기(84)에 연결되어 있다. 사용자 인터페이스(108)는 버튼 누름, 버튼 누름들의 시리즈, 장치 사용자로부터의 음성 대답, 또는 무선 정보 장치(30)의 장치 사용자에 의해 시작된 수동 응답의 어떤 다른 유사한 방법을 발생시키는 하나 또는 그 이상의 버튼들 일 수 있다. 제어기(84)는 사용자 인터페이스(108)로부터 수신된 신호들에 응답한다.
메세지 메모리(102) 또는 정보 메모리(104)에 저장된 특별한 정보 데이터를 디스플레이하라는 명령들을 포함하는, 사용자 인터페이스(108)로부터의 사용자 인터페이스 신호(110)의 수신시, 제어기(84)는 디스플레이 명령(94)을 메세지(32) 또는 정보 메세지(34)에 수신되고 메세지 메모리(102) 또는 정보 메모리(104)에 저장된 복수의 디스플레이된 데이터(96)를 포함하는 디스플레이(60)로 보내도록 프로그램된다. 디스플레이(60)는, 복수의 디스플레이된 데이터(96)의 수신에 응답하여, 대체적으로 적어도 정보의 부분을 표현하는 시각적 디스플레이를 발생시킨다.
도 2의 정보 서버(54)를 조회하는 명령들을 포함하는, 사용자 인터페이스(108)로부터 사용자 인터페이스 신호(110)의 수신시, 제어기(84)는 송수신기(82)로 안테나 시스템(62)을 거쳐 확인 메세지(42) 또는 조회 메세지(44)와 같은 무선 정보 통신 시스템(10)으로 신호를 보내도록 명령한다. 바람직하게, 제어기(84)는 또한 사용자 인터페이스 신호(110)에 응답하여 취해진 액션을 사용자에게 나타내는 디스플레이된 이미지를 변경시키기 위하여 디스플레이 명령(94)을 디스플레이(60)로 보낸다. 제어기는 디스플레이 명령(94)을 디스플레이(60)로 사용자 인터페이스 신호(110), 메세지(32), 또는 정보 메세지(34)에 대한 응답이기보다 독립적으로 보낼 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
무선 정보 장치(30)의 필요한 기능들을 수행하기 위해서, 제어기(84)는 RF 스위치(80)에 연결된다. 제어기(84)는 안테나 제어 신호(98)를 RF 스위치(80)로 보내는 것에 의해 RF 스위치(80)를 제어한다. 안테나 제어 신호(98)의 수신시, RF 스위치(80)는 안테나 시스템(62)의 다중 안테나들 중 어떤 것이 활동적인안테나(116)인지를 결정한다. 안테나 시스템(62)의 안테나 스위칭은 바람직하게는 RF 통신 링크의 품질들보다는 다른 요인들에 기초한다.
한 실시예에서, 사용자-제어된 디스플레이 회전 스위치(88)는 제어기(84)에 연결되어 있다. 장치 사용자는 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치(88)를 디스플레이(60)의 방향이 원하는 및/또는 필요로 하는 것에 의존하여 개폐한다. 즉, 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치(88)는 열림에서 닫힘으로 또는 닫힘에서 열림으로 디스플레이(60)의 방향이 원하는 및/또는 필요로 하는 것에 의존하여 모드들을 바꾼다. 그 응답으로, 제어기(84)는 디스플레이 배향 제어 신호(112)를 디스플레이(60)로 보낸다. 디스플레이 배향 제어 신호(112)의 수신에 응답하여, 디스플레이(60)는 그 디스플레이 배향을 변화시킨다. 또한, 제어기(84)는 새로운 디스플레이 배향을 식별하는 안테나 제어 신호(98)를 RF 스위치(80)로 보낸다. 안테나 제어 신호(98)의 수신에 응답하여, RF 스위치(80)는, 안테나 시스템(62)의 복수의 안테나들 중에서 활동적인 안테나(116)를 가장 최적의 성능을 가질 것 같은 안테나로 전환한다.
대안적으로, 배향 센서(92)는 제어기(84)에 연결되어 있다. 배향 센서(92)는 디스플레이(60)의 배향을 결정하고 그에 따라 제어기(84)로 알려준다. 그에 응답하여, 제어기(84)는 디스플레이 방향을 식별하는 안테나 제어 신호(98)를 RF 스위치(80)로 보낸다. 안테나 제어 신호(98)의 수신에 응답하여, RF 스위치(80)는, 안테나 시스템(62)의 복수의 안테나들 중에서 활동적인 안테나(116)를 가장 최적의 성능을 가질 것 같은 안테나로 전환한다. 전형적으로, 디스플레이 배향에 기초한디스플레이(60)의 상부에 위치한 안테나 시스템(62)의 안테나는 거의 핸드(hand)들의 자유이고 몸체로부터 떨어져있는 안테나인 활동 안테나(116)로서 선택된다. 바람직하게, 배향 센서(92)는 중력에 민감하며, 예를 들면, "위(up)" 와 "아래(down)"의 배향을 결정하는 수은 스위치(mercury switch)들의 세트일 수 있다. 다른 배향 결정 수단들뿐만 아니라, 다른 유사한 중력 감지 검출 수단들이 배향 센서(92)를 위해 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 어떤 배향들에서 안테나들 사이의 필요하지 않은 스위칭을 제어하기 위하여 히스테리시스(hysteresis)의 얼마간의 양이 필요로 될 것이라는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다(즉, 무선 정보 장치(30)가 테이블 상에 평평히 놓여있을 때).
대안적으로, 복수의 핸드(hand) 센서들(90)이 제어기(84)에 연결되어 있다. 복수의 핸드 센서들(90)의 각각은, 예를 들면, 광트랜지스터들의 용량형(capacitive) 센서들일 수 있다. 기술된 이것들의 임의의 조합뿐 아니라 다른 유사한 핸드 센서 수단이 복수의 핸드 센서들(90)을 위해 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 복수의 핸드 센서들(90)의 각각이 각 안테나의 근처에 위치한다. 제어기(84)는 연관된 안테나와 관련된 방해의 양을 나타내는 신호를 복수의 핸드 센서들(90)의 각각으로부터 수신한다. 이후 제어기(84)는 최소의 방해를 나타내는 핸드 센서를 가진 안테나(무선 정보 장치(30)의 다른 센서들과 관련된, 최저 커패시턴스 또는 최대 광)가 활동적인 안테나(116)가 되도록 선택한다. 히스테리시스의 일정량이 유사한 센서 값들을 갖는 두 안테나들 사이의 원하지 않는 스위칭을 제어하기 위해 필요하다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.제어기(84)는 이후 활동적인 안테나(116)를 식별하는 안테나 제어 신호(98)를 RF 스위치(80)로 보낸다. 안테나 제어 신호(98)의 수신에 응답하여, RF 스위치(80)는, 안테나 시스템(62)의 활동적인 안테나(116)를 제어기(84)에 의해 지정된 바와 같은 가장 최적의 성능을 가질 것 같은 안테나로 전환한다.
제어기(84)는 사용될 최적의 안테나를 결정하기 위하여 본 명세서에 설명될 방법들과 결합될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들면, 제어기(84)는 공간적인 배향 방법이 불확실한 결과들을 제공할 때 결정을 하기 위한 디스플레이 배향 방법을 사용할 수 있다(즉, 무선 정보 장치(30)가 테이블 상에 평평하게 놓여있을 때).
사용자는, 사용자 인터페이스(108)의 "애호(preference)들"의 엔트리를 통해, 특별한 상황들을 해결하기 위해 위의 안테나 선택 기준들을 변경한다. 예를 들면, 사용자는 핸드 검출의 광트랜지스터 방법이 사용될 때, 일반적이지 않은 광 조건들 하에서 핸드 검출 알고리즘을 바꾸는 것을 바랄 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 4의 무선 정보 장치(30)의 제어기(84)의 동작의 한 실시예를 도시하는 흐름도이다. 특히, 도 5는 안테나 제어 신호(98)에서 RF 스위치(80)로 보내질 정보를 결정하는 제어기(84)의 동작을 도시한다. 도 5의 동작이 무선 정보 통신 시스템(10)에서 사용하기 위해 할당된 복수의 무선 정보 장치들(38)의 동작을 도시한다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
도 5를 참조하면, 단계(118)에서, 무선 정보 장치(30)는 디스플레이(60)상에 정보를 디스플레이한다. 예를 들면, 제어기(84)로부터 디스플레이된 복수의데이터(96)의 수신에 응답하여, 디스플레이(60)는 정보의 시각적 디스플레이를 발생시킨다. 다음으로, 단계(120)에서, 제어기(84)는 사용자 애호가 식별되는지를 결정한다. 사용자는, 사용자 인터페이스(108)의 "애호들" 엔트리를 통해서, 특별한 상황들을 해결하기 위해 위의 안테나 선택 기준들을 변경한다. 사용자 선호가 사용자 인터페이스(108)를 통해 제어기(84)에 의해 수신될 때, 단계(122)에서 사용자 선호는 수행된다. 단계(124)에서, 사용자 애호가 제어기(84)에 의해 수신되지 않으면, 제어기(84)는 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치(88)가 사용되는지를 결정한다. 단계(126)에서, 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치(88)에서 활동이 검출되지 않을 때, 제어기(84)는 배향 센서(92)가 존재하고 활동하는지를 결정한다. 단계(128)에서, 배향 센서(92)가 존재하지 않거나 배향 센서(92)가 활동하지 않으면, 제어기(84)는 복수의 핸드 센서들(90)이 존재하고 활동하는지 아닌지를 결정한다. 복수의 핸드 센서들(90)이 존재하지 않거나 활동하지 않으면, 프로세스는 종결한다.
단계(130)에서, 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치(88)가 단계(124)에서 사용되거나, 배향 센서(92)가 단계(126)에서 활성화되거나, 복수의 핸드 센서들(90)이 단계(128)에서 활성화되면, 제어기(84)는 이러한 입력들의 어떠한 조합이 결합되기 위하여 프로그램될 것인지를 결정한다. 단계(132)에서, 조합이 요구되거나 원해지면, 제어기(84)는 입력들의 하나보다 많은 것으로부터 입력들을 조합한다. 다음, 단계(134)에서, 단계(130)에서 아무런 조합도 원하거나 요구되지 않고, 또한 사용자 애호가 단계(122)로부터 사용될 때, 제어기(84)는 안테나 제어 신호(98)를 RF 스위치(80)로 보낸다.
본 발명은, 본 명세서에 기술된 바와 같이 무선 정보 장치를 사용하기 위한 능률적이고 효과적인 안테나 시스템을 제공한다. 본 발명은 무선 정보 장치 내에, 다른 배향들로 각각 위치된 복수의 안테나들 사이에서 무선 통신 시스템에서 강화된 통신 수행을 제공하기 위해 자동적으로 스위칭하는 방법 및 장치를 제공한다.
발명이 바람직한 실시예들의 항으로 설명되었음에도 불구하고, 다양한 수정들 및 변경들이 발명으로부터 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백해질 것이다. 따라서, 모든 이러한 수정들 및 변경들은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바로서 발명의 정신과 범주내에서 고려되도록 의도된다.

Claims (10)

  1. 메세지를 수신하고 처리하기 위한 무선 정보 통신 시스템 내의 무선 정보 장치에서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 메세지를 수신하기 위한 복수의 안테나들을 가진 안테나 시스템과;
    안테나 제어 신호에 응답하는 활동적인 안테나로서 상기 복수의 안테나들 중 제 1 안테나를 활성화시키기 위한 상기 안테나 시스템에 연결된 RF 스위치와;
    상기 안테나 시스템으로부터 상기 RF 스위치를 통해 상기 메세지를 수신하고, 또한 명령에 응답하여 상기 안테나 시스템으로 신호를 보내기 위해 상기 RF 스위치와 연결된 송수신기와;
    상기 메세지를 처리하고 또한 상기 안테나 제어 신호를 상기 RF 스위치로 보내고 또한 상기 송수신기로 상기 명령들을 보내기 위해 상기 RF 스위치와 상기 송수신기에 연결된 제어기와;
    상기 메세지를 저장하기 위해 상기 제어기에 연결된 메모리와;
    상기 제어기로부터 디스플레이 명령에 응답하여 상기 메세지를 디스플레이하기 위해 상기 제어기에 연결된 디스플레이로서, 상기 디스플레이는 디스플레이 배향을 포함하고, 또한 상기 안테나 제어 신호는 상기 디스플레이 배향에 응답하여 상기 제어기에 의해 발생되는, 무선 정보 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 제어기에 연결된 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치를 포함하고, 상기 제어기는 상기 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치의 모드에서의 변화에 응답하여 디스플레이 배향 신호를 상기 디스플레이로 보내고, 또한 상기 디스플레이는 상기 디스플레이 배향 신호의 수신에 응답하여 디스플레이 배향을 변화시키는, 무선 정보 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치의 모드에서의 변화에 응답하여 상기 안테나 제어 신호를 상기 RF 스위치로 보내고, 또한 상기 RF 스위치는 상기 안테나 제어 신호의 수신에 응답하여 상기 활성화된 안테나로서 상기 안테나 시스템의 상기 복수의 안테나들 중 제 2 안테나를 활성화시키는, 무선 정보 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 제어기에 연결된 복수의 핸드 센서들을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 복수의 핸드 센서들의 적어도 하나로부터 신호를 수신하며, 또한 상기 제어기는 상기 복수의 핸드 센서들의 적어도 하나로부터 수신한 상기 신호에 응답하여 상기 RF 스위치로 상기 안테나 제어 신호를 보내고, 또한 상기 RF 스위치는 상기 안테나 제어 신호의 수신에 응답하는 상기 활동적인 안테나로서 상기 안테나 시스템의 상기 복수의 안테나들의 제 2 안테나를 활성화시키는, 무선 정보 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 디스플레이 배향을 결정하기 위한 상기 제어기에 연결된 배향 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 배향 센서로부터 신호를 수신하고, 또한 상기 제어기는 상기 배향 센서로부터 상기 신호를 수신하는 것에 응답하여 상기 안테나 제어 신호를 상기 RF 스위치로 보내고, 또한 상기 RF 스위치는 상기 안테나 제어 신호의 수신에 응답하여 상기 활동적인 안테나로서 상기 안테나 시스템의 상기 복수의 안테나들 중 제 2 안테나를 활성화시키는, 무선 정보 장치.
  6. 메세지를 수신하고 처리하기 위한 무선 정보 통신 시스템 내의 무선 정보 장치에서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 메세지를 수신하기 위한 복수의 안테나들을 가진 안테나 시스템과;
    안테나 제어 신호에 응답하여 활동적인 안테나로서 상기 복수의 안테나들 중 제 1 안테나를 활성화시키기 위한 상기 안테나 시스템에 연결된 RF 스위치와;
    상기 안테나 시스템으로부터 상기 RF 스위치를 통해 상기 메세지를 수신하기 위해 상기 RF 스위치와 연결된 수신기와;
    상기 메세지를 처리하고 또한 상기 안테나 제어 신호를 상기 RF 스위치로 보내기 위해 상기 RF 스위치와 상기 수신기에 연결된 제어기와;
    상기 메세지를 저장하기 위해 상기 제어기에 연결된 메모리와;
    상기 제어기로부터 디스플레이 명령에 응답하여 상기 메세지를 디스플레이하기 위해 상기 제어기에 연결된 디스플레이로서, 상기 디스플레이는 디스플레이 배향을 포함하고, 또한 상기 안테나 제어 신호는 상기 디스플레이 배향에 응답하여 상기 제어기에 의해 발생되는, 무선 정보 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 제어기에 연결된 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치를 포함하고, 상기 제어기는 상기 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치의 모드에서의 변화에 응답하여 디스플레이 배향 신호를 상기 디스플레이로 보내고, 또한 상기 디스플레이는 상기 디스플레이 배향 신호의 수신에 응답하여 디스플레이 배향을 변화시키는, 무선 정보 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 사용자 제어된 디스플레이 회전 스위치의 모드에서의 변화에 응답하여 상기 안테나 제어 신호를 상기 RF 스위치로 보내고, 또한 상기 RF 스위치는 상기 안테나 제어 신호의 수신에 응답하여 상기 활성화된 안테나로서 상기 안테나 시스템의 상기 복수의 안테나들 중 제 2 안테나를 활성화시키는, 무선 정보 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 제어기에 연결된 복수의 핸드 센서들을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 복수의 핸드 센서들의 적어도 하나로부터 신호를 수신하며, 또한 상기 제어기는 상기 복수의 핸드 센서들의 적어도 하나로부터 수신한 상기 신호에 응답하여 상기RF 스위치로 상기 안테나 제어 신호를 보내고, 또한 상기 RF 스위치는 상기 안테나 제어 신호의 수신에 응답하여 상기 활동적인 안테나로서 상기 안테나 시스템의 상기 복수의 안테나들의 제 2 안테나를 활성화시키는, 무선 정보 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 정보 장치는:
    상기 디스플레이 배향을 결정하기 위한 상기 제어기에 연결된 배향 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 배향 센서로부터 신호를 수신하고, 또한 상기 제어기는 상기 배향 센서로부터 상기 신호를 수신하는 것에 응답하여 상기 안테나 제어 신호를 상기 RF 스위치로 보내고, 또한 상기 RF 스위치는 상기 안테나 제어 신호의 수신에 응답하여 상기 활동적인 안테나로서 상기 안테나 시스템의 상기 복수의 안테나들 중 제 2 안테나를 활성화시키는, 무선 정보 장치.
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