KR20070064116A

KR20070064116A - 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기 및 그 온도 보상방법

Info

Publication number: KR20070064116A
Application number: KR1020050124692A
Authority: KR
Inventors: 김성겸; 김지현
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-06-20

Abstract

발명에 따른 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기 및 그 온도 보상 방법은, 이동통신단말기의 온도 측정 기능이 선택되어 외부 온도를 측정하는 제 1단계; 상기 이동통신단말기의 동작 상태를 확인하여 온도 보상 절차의 수행 여부를 판단하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 상기 온도 보상 절차 수행이 선택된 경우, 상기 이동통신단말기의 내부 온도를 측정하고 기존 내부 온도 데이터와 비교하여 차이를 계산하여 기본 오차 범위와 비교하는 제 3단계; 및 상기 차이가 상기 기본 오차 범위를 초과한 경우, 오차값을 계산하여 상기 오차값을 상기 제 1단계에서 측정된 상기 외부 온도에 반영하여 출력하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기 및 그 온도 보상 방법{MOBILE TERMINAL HAVING TEMPERATURE MEASURING FUNCTION AND TEMPERATURE COMPENSATING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 구성도.

도 2는 온도센서의 온도에 따른 출력과 실제 온도를 나타낸 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 온도 측정 방법의 순서도.

** 도면의 주요 부호에 대한 설명 **

100; 온도센서 150; 증폭기

200; ADC 300; MSM

400; 표시부 500; 보정부

본 발명은 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기 및 그 온도 보상 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 온도 측정용 온도센서를 구비한 이동통신단말기에서 외부 온도 측정시 오차 보상 인자를 사용하여 오차를 보상하는 이동통신단말기에 관한 것이다.

우리나라의 이동통신단말기의 보급률은 상당히 높으며 약 60% 이상의 보급률을 보인다. 이동통신단말기의 사용자가 증가함에 따라 이동통신단말기는 더 많은 사용자를 확보하기 위해 다기능화되고 있다.

이동통신단말기의 다기능화의 일환으로 온도 측정기능을 구비한 이동통신단말기가 있다. 온도 측정이 가능한 이동통신단말기는 온도를 측정할 수 있는 온도센서를 이동통신단말기에 추가하고, 이동통신단말기에 구비된 ADC(Analog Digital Converter, 이하 ADC)를 이용하여 온도를 측정하여 사용자에게 제공하는 것이다.

온도 측정을 위한 온도센서는 여러 종류가 있다. 광섬유를 이용하여 온도에 따른 광섬유의 팽창 및 수축을 이용한 센서가 있으며, 온도에 따라 저항이 가변 되는 반도체를 이용한 센서 등이 있다. 이러한 온도센서 중에서 이동통신단말기에서 온도 측정용 센서로는 온도에 따라 저항이 가변하는 반도체가 주로 사용된다.

온도에 따라 저항이 가변 되는 반도체는 전기전도성을 이용한다. 일반적으로 도체는 온도가 증가함에 따라 저항이 커지는 반면, 비전도체는 역으로 저항이 감소한다. 비전도체의 이러한 특징을 이용하여 외부로부터의 열에 의한 자극에 대해 저항의 변화가 크게 나타나도록 한 것이 반도체를 이용한 온도센서이다.

이동통신단말기는 사람의 음성신호를 전기적 신호로 변환하는 등의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 장치를 구비하고 있으며, 이러한 장치가 ADC이다. 이동통신단말기의 온도 측정 기능은 반도체의 온도센서와 온도센서의 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC를 이용한다.

그러나 이동통신단말기의 온도 측정 기능은 이동통신단말기의 자체 온도에 의해 그 오차가 크다는 문제점이 있다. 온도센서의 출력 값은 온도에 따라 선형적인 형태를 나타내지만, 통화 등으로 인한 단말기 자체의 온도에 의해 측정된 온도 값이 왜곡된다. 예를 들어 이동통신단말기를 사용자가 손에 쥐이고 있는 경우나 옷 속에 넣어놓은 경우, 또는 통화중인 경우 이동통신단말기 자체의 온도는 실제 주변의 온도보다 높게 측정된다. 이러한 경우에 이동통신단말기의 온도 측정 기능을 동작시키면 실제 주위의 온도가 아닌 이동통신단말기의 온도에 가깝게 온도가 측정되어 출력된다. 따라서 정확한 온도를 측정하기 위해서는 단말기를 일정시간 동안 상온에 방치해둔 후 온도를 측정해야하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기에 새로운 장치의 추가 없이 기존의 시스템을 유지한 상태에서 단말기의 상태를 반영하여 측정된 온도 데이터를 보상하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기는, 이동통신단말기 주변의 현재 온도를 측정하여 아날로그 신호의 전압값으로 출력하는 온도센서; 상기 이동통신단말기의 내부 온도를 측정하는 보정부; 및 상기 보정부의 출력을 이용하여 상기 온도센서의 결과를 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 온도 보상 방법은, 이동통신단말기의 온도 측정 기능이 선택되어 외부 온도를 측정 하는 제 1단계; 상기 이동통신단말기의 동작 상태를 확인하여 온도 보상 절차의 수행 여부를 판단하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 상기 온도 보상 절차 수행이 선택된 경우, 상기 이동통신단말기의 내부 온도를 측정하고 기존 내부 온도 데이터와 비교하여 차이를 계산하여 기본 오차 범위와 비교하는 제 3단계; 및 상기 차이가 상기 기본 오차 범위를 초과한 경우, 오차값을 계산하여 상기 오차값을 상기 제 1단계에서 측정된 상기 외부 온도에 반영하여 출력하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 구성도이다.

온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기는 온도센서(100), 증폭기(150), ADC(200), MSM(300), 표시부(400) 및 보정부(400)를 구비한다.

온도센서(100)는 온도를 측정하는 장비로 온도에 따라 저항이 변하는 일종의 반도체를 이용한다. 온도센서(100)는 일정 전압을 온도센서(100)에 인가하여 출력되는 전압을 측정하는 방법을 이용하여 온도를 측정한다. 본 발명에서의 온도센서(100)는 -50℃에서 0.5Ｖ를 출력하고, 100℃에서 2.5Ｖ를 출력하여 1℃가 변화되면 출력이 0.75Ｖ 변한다.

증폭기(150)는 온도센서(100)에서 출력되는 전압값이 그 변화가 작고 낮은 전압값을 가지기 때문에 온도센서(100)의 출력값을 증폭시키는 역할을 한다.

ADC(200)는 아날로그 형태의 신호를 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다. 온도센서(100)에서 측정된 온도는 온도의 단위가 아닌 전압값 형태로 출력된다. 따라서 전압값 형태의 온도를 이동통신단말기에서 처리할 수 있는 디지털형태의 신호로 변환을 해주어야 한다.

MSM(300)은 이동통신단말기에 구비된 일종의 중앙처리장치이다. MSM(300)은 이동통신단말기의 각종 기기장치의 제어 및 다양한 기능의 동작을 수행한다. MSM(300)은 ADC(200)를 통해 입력된 온도를 사용자에게 제공하는 역할 및 측정된 온도 값의 오차를 보상하는 역할을 한다.

표시부(400)는 이동통신단말기의 각종 기능 및 기기의 동작에 따른 결과를 출력하는 일종의 출력장치로 통상적으로 LCD 패널 등이 사용된다.

보정부(400)는 이동통신단말기의 자체 온도 등에 따른 온도 값의 오차를 보상하기 위한 부분으로 이동통신단말기의 자체 온도 등의 보상인자를 생성하여 제공한다. 보정부(400)는 새로운 장비가 추가된 장치가 아닌, 기존의 파워 앰프용 써미스터를 이용하여 구성된다. 파워 앰프용 써미스터는 전송에 사용되는 파워 앰프의 자체 온도를 측정하기 위한 일종의 온도 센서이다. 파워 앰프는 이동통신단말기가 이동통신기지국과 통신하기 위해 사용하는 전파를 증폭하는 등의 역할을 한다. 파워 앰프는 온도에 따라 증폭 성능 등에 변화가 있다. 또한 원할한 통신을 위해 전송 출력을 제어하기 위해 여러 출력 조절장치가 있으며 파워 앰프용 써미스터는 이러한 장치의 일종이다.

도 2는 이동통신단말기 내부온도의 영향에 따른 온도센서의 출력 전압을 나타낸 그래프이다.

통상적으로 이동통신단말기의 내부온도의 영향이 없는 상황에서의 온도센서(100)의 특성은 일정 온도 증가에 따라 일정한 출력 전압의 변화를 보인다. 그러나 이동통신단말기의 내부 온도의 영향을 고려한 상항에서의 온도센서(100)의 출력은 내부 온도의 영향을 반영하지 않은 상황에서의 출력과 다른 결과를 나타낸다. 본 그래프의 a는 이동통신단말기의 내부 온도에 의한 영향을 받지 않았을 때의 온도센서(100)의 출력이다. 그래프의 b는 이동통신단말기의 자체 온도에 의해 오차가 발생한 온도센서(100)의 출력이다.

도 3은 본 발명에 따른 온도 측정 방법의 순서도이다.

온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 입력부(미도시) 등을 통해 온도 측정 기능이 선택되어 구동되면(S2), 온도센서(100)는 외부 온도를 측정한다(S4). 온도 측정은 온도센서(100)로 일정 전압을 인가하고 온도센서(100)에서 출력되는 전압 값을 확인하는 것을 통해 이루어진다.

외부 온도가 측정되면 단말기의 상태에 대한 판단이 필요하다. 단말기가 기타 동작을 수행하는 경우에는 단말기 자체의 동작으로 인한 발열이 생길 수 있으며, 이러한 발열은 온도센서(100)에서 측정된 온도 값에 오차를 발생시킨다. 또한 이동통신단말기가 아무 기능 및 동작을 수행하지 않고 장시간 아무런 기능을 수행하지 않는 경우에도 이동통신단말기의 자체 온도가 변할 수 있다. 이동통신단말기를 사용자가 옷 속에 보관 또는 손에 쥐이고 있는 경우가 있다. 이러한 경우 이동통신단말기가 아무런 동작을 하지 않아도 이동통신단말기 자체의 온도가 상승하여 온도센서(100)의 온도 측정값에 오차가 발생한다.

이와 같은 이동통신단말기의 자체 온도가 변하는 경우에 이동통신단말기의 상태는 절전모드, 통화상태 또는 외부장치의 동작 상태로 나눌 수 있으며, 이에 대한 판단이 필요하다.

따라서 이동통신단말기는 절전모드 상태인가를 확인한다(S6). 이동통신단말기의 상태를 확인하여 단말기가 절전모드가 아닌 경우, 통화 상태를 확인한다(S8). 통화 상태를 확인하여(S8), 이동통신단말기가 통화 상태가 아닌 경우, 외부장치의 동작 여부를 판단한다(S10).

단계 S6, 단계 S8 및 단계 S10에서, 절전모드, 통화 상태 또는 외부장치가 동작하지 않는 경우는, 이동통신단말기의 자체 온도가 온도센서(100)에 오차를 발생시키지 않는 상태로 판단된다. 절전모드는 이동통신단말기로 아무런 입력이 발생하지 않은 상태로 소정 시간이 지속된 것으로, 사용자가 옷 속에 이동통신단말기를 보관하는 등으로 인하여 이동통신단말기의 온도가 변할 수 있는 상황이다. 따라서 절전모드가 동작하지 않는 경우는 사용자가 이동통신단말기를 오랫동안 방치하지 않은 상태로 상온과 동일한 상태로 판단된다.

또한 통화상태 및 외부장치가 동작하지 않는 경우는 사용자가 이동통신단말기를 사용하지 않는 경우이기 때문에 상온과 동일한 것으로 판단된다.

따라서 단계 S6, 단계 S8 및 단계 S10에서 이동통신단말기가 절전모드, 통화 및 외부장치가 동작하지 않는 경우, 이동통신단말기의 온도센서(100)를 통해 측정된 온도를 출력한다(S12). 이동통신단말기의 온도 출력은 온도센서(100)에서 출력된 전압 값을 증폭하여 ADC(200)로 인가하고, ADC(200)를 통해 디지털신호 형태로 변환된 온도 값을 MSM(300)에서 표시부(400)로 출력을 명령하여 이루어진다.

단계 S6, 단계 S8 및 단계 S10에서 절전모드, 통화상태 또는 외부장치가 동작하는 상태는 오차가 발생할 수 있는 상황으로 보상을 위한 단계를 수행하게 된다. 온도 데이터의 오차의 보상을 위해 이동통신단말기의 내부온도를 측정한다(S14). 내부온도 측정은 써미스터(미도시)를 이용하여 측정한다. 써미스터(미도시)는 송수신부에 구비된 장비로 송신 파워 앰프의 온도 측정 용도로 사용되는 장치이다. 써미스터(미도시)는 송신에 사용되는 파워 앰프의 온도를 측정하여 파워 앰프로 공급되는 전력을 제어하기 위해 파워 앰프의 온도를 확인하는 역할을 한다. 써미스터(미도시)는 이동통신단말기 자체의 발열 등으로 인하여 외부 온도의 측정에는 부적합하다. 그러나 송신에 사용되는 파워 앰프의 온도를 측정하기 때문에, 이동통신단말기 자체의 온도 측정에서는 그 오차가 적은 특성을 보인다.

보정부(400)는 써미스터(미도시)의 출력을 증폭하는 증폭기(150) 및 디지털로 변환하는 ADC(200)를 포함할 수 있다.

MSM(300)은 보정부(400)를 통해 내부온도를 측정한 후(S14), 기존 온도 데이터와 차이를 확인한다(S16). 차이의 확인은 단계 S14를 통해 측정된 내부온도가 최근에 측정된 내부온도 데이터와 비교를 통해 가능하다. 이때 차이의 계산은 단계 S14를 통해 측정된 내부온도의 절대값에서 기존 데이터의 절대값을 제하는 방법으로 계산된다.

내부온도 데이터는 소정 시간 간격 및 최근 파워 앰프의 동작에 따른 써미스터의 동작 등에 따른 데이터이다. 또한 기존의 내부온도 데이터는 스택구조의 저장 장치에 저장된다. 스택구조는 FILO(First In Last Out)구조로 먼저 입력된 자료가 나중에 출력되는 형태로 가장 최근에 입력된 자료가 가장 먼저 출력되는 구조로 최근 상태에 가장 근접한 내부온도 데이터가 출력될 수 있는 구조이다.

이러한 보정부(400)에 의한 내부온도의 측정 및 기록은 당업자의 구현의도에 따라 상이할 수 있다.

계산된 차이가 기본 마진 이내인가를 판단한다(S18). 기본 마진은 이동통신단말기가 절전모드 등의 동작을 수행하였지만 자체의 발열이 적은 경우 또는 이동통신단말기를 사용자가 외부에 장시간 방치한 경우 등으로, 이동통신단말기의 상태가 외부 온도에 오차를 발생시키지 않는 상태이다. 따라서 단계 S18에서 차이가 기본 마진 이내인 경우, 온도의 오차값을 0으로 설정한다(S20).

단계 S18에서 내부온도와 기존 내부온도 데이터와의 오차가 기본 마진을 초과한 경우, 온도의 오차값을 계산한다(S22). 오차값의 계산은 단계 S14에서 측정된 내부온도와 기존 내부온도 데이터와의 비교를 통해 계산된다. 단계 S14에서 측정된 내부온도의 절대값에서 기존 내부온도 데이터의 절대값을 감산한 값을 오차값으로 한다. 이때 단계 S14의 내부온도가 영하일 경우, 오차값은 음의 값으로 변환되고, 내부온도가 영상일 경우, 오차값은 양의 값으로 변환된다. 이는 오차값 계산이 절대값을 이용하여 계산되기 때문이다.

오차값이 계산되면, MSM(300)은 오차값을 단계 S4에서 측정된 외부 온도값에 반영한다(S24). 오차값의 반영은 단계 S4에서 측정된 외부 온도의 절대값에서 오차값의 절대값을 감산하는 방법으로 계산된다. 여기서 오차값이 반영된 온도는 단계 S4에서 측정된 온도가 영하일 경우, 음수의 형태로 변환되고, 영상일 경우, 양수의 형태로 변환된다.

오차값이 반영된 외부 온도는 MSM(300)에서 표시부(400)로 전달되어 출력된다(S26).

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 온도 보상 방법 및 그 장치는, 이동통신단말기의 자체 온도에 의한 온도계의 오차를 보상하는 기술을 이용하여 정확한 현재 온도를 측정하는 것으로, 기존의 이동통신단말기에 구비된 장치를 이용하여 신규 장치의 추가 없이 온도계의 오차를 보상하는 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

이동통신단말기 주변의 현재 온도를 측정하여 아날로그 신호의 전압값으로 출력하는 온도센서;

상기 이동통신단말기의 내부 온도를 측정하는 보정부; 및

상기 보정부의 출력을 이용하여 상기 온도센서의 결과를 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기.
제 1 항에 있어서, 상기 온도센서는

온도에 따라 출력되는 전압이 변하는 것을 특징으로 하고,

상기 온도센서에서 출력되는 전압을 증폭하는 증폭기; 및

상기 증폭기의 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기.
제 1 항에 있어서, 상기 보정부는,

상기 이동통신단말기의 송신부의 전력증폭기의 온도 측정용 써미스터를 이용하여 상기 이동통신단말기의 내부 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 보정부는,

상기 써미스터에서 측정된 상기 이동통신단말기의 내부 온도 측정 기록을 저장하는 스택(STACK)구조의 온도 데이터 저장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 이동통신단말기의 동작 여부를 판단하여, 상기 이동통신단말기가 소정 동작을 수행하는 경우, 상기 보정부에서 측정된 상기 이동통신단말기의 내부 온도와 상기 온도 데이터 저장부의 데이터를 이용하여 오차 값을 계산하고, 계산된 상기 오차 값을 상기 온도센서에서 측정된 온도 값에 반영하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기.
이동통신단말기의 온도 측정 기능이 선택되어 외부 온도를 측정하는 제 1단계;

상기 이동통신단말기의 동작 상태를 확인하여 온도 보상 절차의 수행 여부를 판단하는 제 2단계;

상기 제 2단계에서 상기 온도 보상 절차 수행이 선택된 경우, 상기 이동통신단말기의 내부 온도를 측정하고 기존 내부 온도 데이터와 비교하여 차이를 계산하여 기본 오차 범위와 비교하는 제 3단계; 및

상기 차이가 상기 기본 오차 범위를 초과한 경우, 오차값을 계산하여 상기 오차값을 상기 제 1단계에서 측정된 상기 외부 온도에 반영하여 출력하는 제 4단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 온도 보상 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 3단계는,

상기 제 2단계에서 상기 온도 보상 절차 수행이 선택되지 않은 경우, 상기 제 1단계에서 측정된 외부 온도를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 온도 보상 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 4단계는,

상기 제 4단계에서 측정된 상기 내부 온도의 절대값에서 상기 기존 내부 온도 데이터의 절대값을 감산하여 상기 오차값을 계산하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 온도 보상 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 단계는,

상기 제 1단계에서 측정된 상기 외부 온도의 절대값에서 상기 오차값의 절대값을 감산하여 상기 오차값을 반영하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 기능을 구비한 이동통신단말기의 온도 보상 방법.