KR20150033262A - 외부 장치와의 인터페이스를 운영하는 방법 및 이를 구현하는 전자장치 - Google Patents

외부 장치와의 인터페이스를 운영하는 방법 및 이를 구현하는 전자장치 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 전자장치에서 외부에 위치한 장치와의 인터페이스를 운영하는 방법과 이를 구현하는 전자장치를 개시한다. 본 발명에 따른 전자장치는 고정 대역 신호를 송수신할 수 있는 SAW장치 컨트롤러를 포함하고 있다. 본 발명에 따른 전자장치에서 외부장치와의 인터페이스를 운영하는 방법은 전자장치에서 외부장치의 연결을 인식하는 동작; 외부장치가 SAW장치인지 여부를 판단하는 동작; 외부장치가 SAW장치인 경우 요청신호를 SAW장치로 송신하는 동작; 요청신호에 대응되는 응답신호를 SAW장치로부터 수신하는 동작; 응답신호를 처리하는 동작; 을 포함할 수 있다.

Description

외부 장치와의 인터페이스를 운영하는 방법 및 이를 구현하는 전자장치{METHOD FOR OPERATING INTERFACE WITH EXTERNAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE IMPLEMENTING THE SAME}
이하 기술될 본 발명의 일 실시예는 전자장치에서 외부에 위치한 장치와의 인터페이스를 운영하는 방법과 이를 구현하는 전자장치에 관한 것이다.
전자장치는 외부 장치와 연결하기 위하여 일반적으로 USB(Universal Serial BUS)와 같은 범용 인터페이스를 사용할 수 있다. USB와 같은 인터페이스를 사용할 경우, 전자장치에 연결되는 외부장치는 전자장치USB와 같은 해당 프로토콜을 이용하여 전자장치와 통신을 할 수 있다. 이를 위해 외부장치는 마이크로프로세서(Microprocessor), 메모리(Memory), ADC(Analog to Digital Converter)를 포함한 USB컨트롤러(USB Controller)와 같이 해당 프로토콜을 지원하는 컨트롤러를 내장한다. 상기 컨트롤러를 동작하기 위해서는, 전자장치에서 외부장치로 전원이 공급되거나 외부장치가 자체전원을 가질 수 있다. 또한, 외부장치가 전자장치와 무선으로 연결될 경우, 외부장치는 무선 통신 회로뿐만 아니라 전원 장치도 필요 할 수 있다.
종래 외부장치는 전자장치에서 전원이 공급되거나 자체전원을 포함하기 때문에 외부장치 내부의 회로가 복잡해지고 재료비가 상승할 수 있다. 외부장치의 재료비 상승은 상용화하는 과정에서 장애요소로 작용할 수 있다. 또한 무선 통신을 할 경우, 외부장치는 무선 통신 회로 및 전원 장치를 포함한다. 이로 인해 외부장치는 부피와 무게가 증가할 수 있다. 본 발명에서는 외부장치의 재료비를 감소시킬 수 있고, 외부장치의 부피와 무게가 줄어들 수 있는 SAW장치(Surface Wave Device)를 사용한 외부 장치와 전자장치간의 인터페이스를 운영하는 방법과 이를 구현하는 전자장치를 제공하는 일 실시예를 제안한다.
본 발명에 따른 전자장치에서 외부장치와의 인터페이스 운영 방법은 전자장치에서 외부장치의 연결을 인식하는 동작; 외부장치가 SAW장치인지 여부를 판단하는 동작; 외부장치가 SAW장치인 경우 요청신호를 SAW장치로 송신하는 동작; 요청신호에 대응되는 응답신호를 SAW장치로부터 수신하는 동작; 응답신호를 처리하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 장치는 외부장치와 연결하기 위한 연결부; 외부장치가 SAW장치인지 여부를 판단하고, 연결된 외부 장치가 SAW장치인 경우 연결부를 통해 요청 신호를 SAW장치로 출력하고, 요청 신호에 대응되는 응답 신호를 연결부를 통해 SAW장치로부터 수신하고, 응답 신호를 처리하는 제어부; 및 상기 처리의 결과에 따른 데이터를 출력하는 출력 인터페이스부를 포함할 수 있다.
이상으로 본 발명을 적용한 일 실시예에서는 전자장치에서 외부장치와의 인터페이스 운영 방법으로 외부장치를 인식하여 해당 어플리케이션을 실행 및 응용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치와 외부 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW장치의 기본 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW장치의 무선 무전원 센서의 예시도이다.
도 4는 전자장치의 SAW장치 컨트롤러 내부의 트랜시버 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 제어부 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치와 SAW장치가 사용된 외부장치의 기본구조를 도시한 도면이다.
도 7은 SAW장치의 출력IDT가 직렬로 연결된 구조도이다.
도 8은 SAW장치의 입력IDT와 출력IDT가 병렬로 연결된 구조도이다.
도 9는 도 7과 도 8의 센서 배치를 혼합한 SAW장치의 직병렬 구조도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAW장치가 사용된 외부장치에 전원을 공급하는 경우의 제어부 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAW장치가 사용된 외부장치에 전원을 공급하는 경우의 전자장치와 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어부가 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 센서의 동작을 제어하는 경우의 제어부 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어부가 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 센서의 동작을 제어하는 경우의 전자장치와 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어부가 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 센서의 동작을 무선으로 제어하는 경우의 SAW장치가 사용된 외부장치와 무선으로 연결된 SAW센서를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자장치와 통과형 SAW장치가 사용된 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이어잭을에 외부장치가 연결된 경우의 제어부 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이어잭에 SAW장치를 사용한 외부장치가 연결된 경우의 전자장치와 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 전자장치는 예컨태, 스마트폰(smartphone), 이동전화기(mobile phone), 카메라, 태블릿 PC(tablet personal computer), 노트북 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(portable multimedia player), 웨어러블 장치(wearable device), 전자 시계(electronic clock), 손목 시계(wrist watch), 가전 제품(home appliance)(예: 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기 등), TV, DVD(digital video disk)플레이어, 오디오, 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치 와 같이 일상생활에서 사용 가능한 장치일 수 있다.
본 발명에 따른 전자장치는 고정 대역 신호를 송수신할 수 있는 트랜시버(transceiver)를 포함하며 SAW장치를 사용한 외부장치를 연결할 수 있다. 본 발명에 따른 전자장치는 연결된 외부장치의 식별값(ZID)으로 SAW장치인지 여부를 확인하는 동작과 SAW장치의 식별코드를 기반으로 SAW장치의 종류를 인식하여 해당 SAW장치에 대한 어플리케이션을 실행하는 동작을 할 수 있다. 본 발명에 따른 전자장치는 물리적 혹은 화학적 변화에 대한 감지정보를 어플리케이션을 통해 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 전자장치는 저장 장치를 포함하며, 출력 인터페이스부에서 정보를 나타낼 수 있다.
본 발명에서 제시한 일 실시예에서는 고정 대역 신호를 송수신할 수 있는 트랜시버가 내장된 전자장치에 외부장치를 연결할 수 있다. 제어부는 외부장치의 식별값(ZID)으로 SAW(Surface Acoustic Wave)장치인지 여부를 확인할 수 있다. 제어부는 SAW장치 내부에 있는 식별 코드를 기반으로 SAW장치의 종류를 인식하고 해당 SAW장치에 대한 어플리케이션을 실행할 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예들은 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
실시 예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 형태와 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치와 외부 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전자장치(100)는 제어부(110), 연결부(120), 무선통신부(130), 출력 인터페이스부(140), 오디오 처리부(150), 메모리(160), 배터리(170)를 포함할 수 있다.
제어부(110)는 전자장치(100)의 전반적인 동작 및 전자장치(100) 구성요소들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행하고, 배터리(170) 혹은 Power Supply(180) 등의 전원 장치를 사용하여 상기 구성요소들로의 전원 공급을 제어할 수 있다. 제어부(110)는 프로세서(Application Processor, AP)(111) 와 SAW장치 컨트롤러(SAW Device Controller)(112)를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 USB커넥터(USB Connector)(121)에 외부장치(180)가 연결되었을 때, 외부장치의 식별값(ZID)을 USB커넥터(USB Connector)(121)의 식별(ID)단자로부터 받을 수 있다. 프로세서(111)는 외부장치의 식별값(ZID)으로 SAW장치인지 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(111)는 SAW장치 내부에 반사체(Reflector)형태로 기록되어 있는 식별코드(ID)를 기반으로 SAW장치의 종류를 확인하고 해당 어플리케이션을 로딩할 수 있다.
SAW장치 컨트롤러(112)는 외부장치가 SAW장치로 확인되었을 때 요청 신호를 SAW장치로 송수신할 수 있다. 요청 신호는 고정 대역 신호로 SAW장치의 종류를 인식할 수 있다. SAW장치 컨트롤러(112)는 요청 신호를 트랜시버(transceiver)에서 송신할 수 있다. 요청 신호는 SAW장치의 반사체에서 식별코드를 확인하는데 사용될 수 있다. 프로세서(111)는 식별코드를 인식하고 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다. SAW장치 컨트롤러(112)는 요청 신호를 송신하고 응답 신호를 수신할 수 있다. 프로세서(111)는 실행된 어플리케이션에서 수신받은 감지정보를 활용해서 각종 서비스를 제공할 수 있다. SAW장치 컨트롤러(142)에 대한 자세한 설명은 도 4를 설명하는 부분에서 한다.
연결부(120)는 일반적으로 USB커넥터(USB Connector)(121)를 포함할 수 있다. USB커넥터(121)는 주변기기의 전기적 접속을 유지할 수 있다. 외부장치가 USB커넥터(121)에 연결되면 외부장치의 식별값(ZID)이 제어부(110)에 전달될 수 있다. 제어부(110)는 식별값(ZID)을 기반으로 SAW장치인지 여부를 확인하고 SAW장치 내부의 식별코드를 기반으로 SAW장치의 종류를 인식하여 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다.
무선통신부(130)는 제어부(110)의 제어 하에 외부의 SAW센서와 무선으로 통신을 할 수 있다. 무선통신부(130)는 전력증폭기(Power Amplifier, PA)와 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 포함할 수 있다. SAW센서와 거리가 멀어서 증폭된 신호를 필요로 할 때, 무선통신부(130)는 전력증폭기와 저잡음증폭기를 이용할 수 있다. 전력증폭기는 SAW센서와 거리가 멀어서 증폭된 신호를 필요로 할 때, 신호를 증폭시킬 수 있다. 저잡음증폭기는 수신기 전체의 잡음지수를 낮출 수 있다. 만약 전자장치가 SAW센서와 거리가 멀지 않거나 무선 신호의 송수신 감도가 크다면, 전력증폭기와 저잡음증폭기는 생략할 수 있다. 제어부(110)는 안테나, 전력증폭기 및 저잡음증폭기 사이에 연결된 스위치를 제어할 수 있다.
출력 인터페이스부(140)는 감지 정보를 이미지화할 수 있는 표시부, 소리로 표현할 수 있는 스피커, 및 진동으로 표현할 수 있는 진동 모터를 포함할 수 있다. 출력 인터페이스부(140)는 제어부(110) 특히, 프로세서 (111)의 제어 하에 다양한 어플리케이션으로 감지 정보를 표현할 수 있다.
오디오 처리부(150)에는 이어잭(Earjack)(151)을 포함할 수 있다. 이어잭(151)은 USB커넥터(121)를 대신하여 연결부(120)로 사용할 수 있는 전자장치의 물리적인 커넥터일 수 있다.
메모리(160)는 제어부(110)의 제어 하에, 전자장치(100)의 운영에 따라 발생되거나, 무선통신부(130)를 통해 외부로부터 수신한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(160)는 데이터 임시 저장소로써 버퍼를 포함할 수도 있다. 메모리(160)는 전자장치의 사용 환경을 설정하기 위한 다양한 설정 정보들(예, 화면 밝기)을 저장할 수 있다. 이에 따라 제어부(110)는 설정 정보를 참조하여 전자장치를 운영할 수 있다. 메모리(160)는 전자장치의 운영을 위한 다양한 프로그램들 예컨대, 부팅 프로그램, 하나 이상의 운영체제 및 다양한 어플리케이션을 저장할 수 있다.
메모리(160)는 메인 메모리(main memory)와 보조 메모리(secondary memory)를 포함할 수 있다. 메인 메모리는 예컨대, 램(RAM)등으로 구현될 수 있다. 보조 메모리는 디스크(disk), 램(RAM), 롬(ROM) 또는 플래시 메모리 등으로 구현될 수 있다. 메인 메모리는 보조 메모리로부터 로딩된 각종 프로그램 예컨대, 부팅 프로그램, 운영체제 및 어플리케이션 등을 저장할 수 있다.
배터리(170)는 외부장치에 전원이 필요한 경우, 전원을 공급할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW장치의 기본 구조도이다.
도 2를 참조하면, SAW장치(SAW Device)(200)는 입력IDT(Interdigital Transducer)(210), 출력IDT(Interdigital Transducer)(220), 압전기판(Piezoelectric substrate)(240), 신호 입출력단자(250), 외부 센서 연결단자(260) 등을 포함하고 있다. SAW장치(200) 외부에는 전기적 신호를 SAW장치에 인가하는 부분(270)과 외부 센서(280)가 입력 IDT(210)와 출력 IDT(220)에 각각 연결될 수 있다.
입력IDT(210)는 전기적 신호를 기계적인 진동인 탄성파로 변환시키는 기능을 제공할 수 있다. 출력IDT(220)는 기계적인 진동인 탄성파를 전기적 신호로 변환시키는 기능을 제공할 수 있다. 특정주파수를 가지는 전기 신호가 입력IDT(210)에 인가될 경우, 입력IDT(210)에 의해 압전기판(240) 표면에 표면탄성파(Surface Acoustic Wave, SAW)(230)가 발생하여 전파될 수 있다. 표면탄성파(230)는 출력IDT(220)에서 전기 신호로 변환된다.
표면탄성파(230)가 전파되는 구간에 물리적 혹은 화학적인 변화가 있다면, 표면탄성파(230)는 전파 속도, 크기, 위상, 주파수 등이 변화한다. 물리적 혹은 화학적 변화에는 압력, 회전력, 충격, 장력, 중력, 질량, 증발, 생화학, 온도, 습도, 결빙, 점도, 변위, 유동, 감광, 광각, 가속, 마모, 오염 등이 있을 수 있다. 이와 같이 SAW장치는 물리적 혹은 화학적인 변화를 감지하는데 있어서, 다양하게 사용될 수 있다.
표면탄성파(230)는 탄성체 기판(Substrate)(240)의 표면을 따라 전파되는 기계적인 진동이다. SAW센서는 표면탄성파(SAW)소자를 응용한 센서로 물리적 혹은 화학적 변화로 인한 표면탄성파(230)의 전파속도, 크기, 위상, 주파수 등의 변화를 감지하는 센서이다. 예컨대 SAW센서는 전파통로에 왜곡을 주어 위상지연을 야기하는 방식의 변형센서나 압력센서, 로드 셀, 변위센서, 압전기판 자체의 탄성상수의 온도 의존성을 이용한 온도센서, 혹은 압전기판에 물방울 등이 부착했을 때 표면탄성파의 전파속도 변화를 이용한 물방울 센서, 습도센서 등 다양하게 제작할 수 있다.
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표 1은 물리적, 화학적 SAW센서의 예시를 보여준다.
표 1을 참조하면, SAW장치(200)는 기판(240)의 재료에 의해 측정대상이 결정될 수 있다. 예컨대, SAW물리적 센서의 첫 번째 측정대상인 압력(Pressure)은 기판이 AIN/Si(압전 박막)인 SAW장치(200)에서 감도 27ppm/kPa 을 보인다. 이와 같이 각각의 측정대상은 SAW기판의 재료 혹은 기판에 코팅되는 물질에 따라 물리적 혹은 화학적인 변화에 응답하여 특정한 수치로 표현될 수 있다. SAW장치(200)는 동일한 기본 구조의 변형으로 센싱할 수 있는 측정 대상이 다양하다.
또 다른 장점으로, SAW장치(200)는 반도체 공정에서의 에칭 공정을 이용하여 저가로 대량 생산이 가능하다. 또한, 무전원, 무선으로 동작이 가능하므로, 무전원 무선 SAW장치로 개발된 센서에는 무선통신 회로 및 전원장치가 필요 없을 수 있다. 이에 따라 외부장치의 재료비 상승과 외부장치의 부피와 무게가 증가하는 문제점을 해결할 수 있다. SAW장치(200)는 자신이 센서가 되기도 하지만, 출력IDT(220)에 SAW장치로 개발되지 않은 다른 방식의 외부 센서(280)를 연결하여 사용될 수도 있다. 전기적 신호가 입력IDT(210)에 인가되면 이 전기적 신호는 표면 탄성파(230)로 변환되어 출력IDT(220)로 전파되고, 출력IDT(220)에서는 다시 전기적인 신호로 바뀌게 된다. 이 전기적 신호는 외부센서(280)의 임피던스 값에 비례하여 크기, 위상, 주파수 등이 변하게 된다. 이렇게 변화된 전기적인 신호는 출력IDT(220)에서 표면 탄성파(230)로 변환되어 입력IDT(210)로 반사되게 된다. 입력IDT(210)에서는 이 반사파가 다시 전기적인 신호로 변환된다. 이 전기적인 신호는 외부센서(280)의 임피던스 값에 의하여 변조된 신호이므로, 이 전기적인 신호를 복조하면 프로세서(111)는 외부센서(280)의 임피던스 값을 알 수 있다. 즉, SAW장치(200)가 외부 센서(280)와 전자장치(100)의 사이에 위치하면 SAW장치로 개발되지 않은 다른 센서도 SAW인터페이스를 이용하여 연결할 수 있다. 이에 따라, SAW인터페이스는 대부분의 센서에 대한 표준 인터페이스 방식으로 사용될 수 있다. 즉, SAW장치는 출력IDT에 물리적 혹은 화학적 변화에 의해 임피던스(Impedance)가 변하는 다양한 센서를 연결하여 사용할 수도 있다. SAW장치는 동일한 기본 구조의 변형으로 다양한 센서를 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 센서도 SAW센서의 인터페이스를 사용하여 연결할 수 있다. 또한 SAW장치는 반사체를 삽입하여 식별코드를 포함할 수도 있으며, 복수의 출력IDT를 사용하여 복수의 센서를 연결하여 사용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SAW장치의 무선 무전원 센서의 예시도이다.
부하(ZL)(310)는 물리적 혹은 화학적인 변화에 반응하여 임피던스(Impedance)가 변하는 외부센서이다. SAW기판(320) 자체가 센서로 될 수도 있으므로, 부하(ZL)(310)는 생략될 수도 있다.
안테나(360)는 전자장치(100)에서 발신한 무선 신호를 전기적 신호로 변환하여 입력IDT(330)에 전달해 준다..
반사체(Reflector)(340)는 온도에 따라 수치가 변하는 참조값(Reference)을 측정하기 위하여 SAW장치에 삽입된 IDT이다. 이러한 참조값(Reference)이외에도 식별코드(ID)를 확인할 수 있는 반사체(Reflectors)는 다양한 형태로 배치될 수 있다.
SAW기판(320)은 자신이 센서가 될 수도 있지만, 외부의 물리적 혹은 화학적 변화에 의해서 임피던스(Impedance)가 변하는 부하(ZL)(310)를 출력IDT에 연결하여, 무선 무전원 센서로 제작될 수도 있다. 무선으로 안테나(360)를 통해 인가된 특정 주파수의 전기적 신호가 입력IDT (330)에 의해 기계적인 신호인 표면탄성파(350)로 변환될 수 있다. 표면탄성파(350)는 출력IDT에 도착하면 다시 전기적인 신호로 변환될 수 있다. 출력IDT에 연결된 부하(ZL)(310)에 비례하여 변조된 반사파가 출력IDT에서 표면탄성파(350)로 변환될 수 있다. 이 표면탄성파(350)는 입력IDT(330)에서 전기적 신호로 변환하게 될 수 있다. 이 전기적인 신호는 안테나(360)를 통하여 무선으로 전송될 수 있다.
안테나(360)를 통해 입력되는 전파는 광속(3x108m/s)으로 전파되지만, 표면탄성파(350)의 전파속도는 약 3,000m/s 내외이므로, 100,000배 정도 속도가 느려진다. 이로 인하여 입사파와 반사파 사이에 수usec정도의 시간 지연이 발생한다. 무선 센서 회로부는 펄스형태의 전기적 신호를 입사하고, 일정 시간 내에 수신모드로 전환하면, 입력IDT(330)만으로 입출력처리가 가능할 수 있다. 일정 시간은 수usec정도의 시간 지연이 발생했을 때, 특정 시간으로 볼 수 있다.
SAW장치(300)는 출력IDT 대신에 다수의 반사체(340)를 삽입할 수 있으며, 각 SAW장치(300)마다 반사체를 통해 고유의 ID도 부여할 수 있다. 이로 인하여 SAW장치(300)는 무선 무전원 RFID태그로 활용할 수 있다. RFID라 함은 주파수를 이용해 ID를 식별하는 시스템으로 일명 전자태그로 불리기도 한다. 이는 바코드가 진화된 것으로 볼 수도 있다.
도 4는 전자장치의 SAW장치 컨트롤러 안의 트랜시버 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, SAW장치 컨트롤러(112)의 트랜시버 (400)에서 SAW장치로 전기적 신호를 보낼 수 있다. 트랜시버(Sensor I/F Block)(400)에서는 위상고정루프(Phase locked loop, PLL)(410)를 이용하여 특정 주파수를 발생시킬 수 있다. 위상고정루프(410)는 신호가 특정 위상으로 유지되도록 한다. 즉 위상고정루프(410)는 주기적인 신호의 위상이 흔들리지 않게 정확한 고정점을 강제로 잡아줄 수 있다. 트랜시버는 위상고정루프(410)를 이용하여 외부장치의 신호를 처리하기 위한 고정 대역 신호(Radio Frequency, RF) 입출력을 변복조할 수 있다. 변복조는 변조(modulation)와 복조(demodulation)이며, 변조는 주파수가 높은 일정 진폭의 반송파를 주파수가 낮은 신호파에 따라 그 진폭, 주파수 또는 위상 등을 변화시키는 것이다. 복조는 수신기에서 고주파 신호로부터 변조파를 꺼내서 원래의 신호로 복구하는 것을 의미한다. SAW장치 컨트롤러(112)에서는 트랜시버(400)의 컨트롤(CTRL)(420)단자를 제어하여 출력 모드 혹은 입력 모드로의 동작을 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 제어부 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 동작 510에서 제어부(110)는 외부장치(180)가 연결부(120)에 연결된 것을 확인할 수 있다. 연결부(120)는 USB커넥터(121)가 일반적이지만 이어잭(151)를 이용하는 경우도 포함할 수 있다. 동작 520에서 제어부(110)는 연결된 외부장치의 식별값(ZID)을 확인할 수 있다. 동작 530에서 제어부(110)는 외부장치의 식별값(ZID)으로 SAW장치인지 여부를 확인할 수 있다. SAW장치가 아니라면 제어부(110)는 평상시 상태를 유지한다. 만약 SAW장치가 맞다면 동작 540에서 제어부(110)는 SAW장치 컨트롤러(112)에서 고정 대역 신호를 송신하여 SAW장치의 식별코드를 확인 할 수 있다. SAW장치의 식별코드를 기반으로 제어부(110)는 SAW장치에 대한 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치와 SAW장치가 사용된 외부장치의 기본구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 외부장치(610)가 USB인터페이스에 연결된 구조도이다. USB인터페이스는 전자장치에서 사용되는 대표적인 인터페이스일 수 있다.
도 6을 참조하면, 전자장치(650)에는 고정 대역 신호를 송수신 할 수 있는 트랜시버(681)를 포함하고 있다.
외부장치(610)가 USB커넥터(660)에 연결되면, 프로세서(670)는 USB커넥터(660)의 식별(ID)단자에 연결된 외부장치(610)의 식별값(ZID)(611)을 인식할 수 있다. 프로세서(670)는 외부장치의 식별값(ZID)(611)을 기반으로 SAW장치인지 여부를 판단할 수 있다. SAW장치(620)임을 확인하면, 프로세서(670)의 CTRL단자가 트랜시버(681)와 USB커넥터(660)가 연결되도록 인터페이스IC(690)의 다중화장치(Multiplexer, MUX, 멀티플렉서)(691)를 스위칭할 수 있다. 이에 따라 SAW장치 컨트롤러(680)의 트랜시버(681)에서 고정 대역 신호를 SAW장치(620)로 보낼 수 있다. 프로세서(670)는 트랜시버(681)의 고정 대역 신호를 기반으로 SAW장치(620)의 식별코드를 반사체(623)에서 확인할 수 있다. 트랜시버(681)는 출력모드로 고정 대역 신호를 SAW장치(620)로 전송한 후에 입력모드로 전환할 수 있다. 고정 대역 신호 출력이 발생한 후에 일정 시간 지연 동안 SAW장치(620)에서 반사파가 돌아올 수 있다. 외부장치(610)는 입력IDT(621)와 출력IDT(622)사이의 공간에서 기계적인 진동인 표면탄성파가 전파되면 전파 속도가 약 3,000m/s 내외이므로 반사파는 수usec정도까지의 시간지연이 발생할 수 있도록 설계될 수 있다. 트랜시버(681)는 이 시간 지연 동안 출력모드에서 입력모드로 전환할 수 있다. 고정 대역 신호의 입출력이 발생하면 입력모드에서는 SAW장치(620)의 반사체(623)를 이용한 SAW장치의 식별코드와 부하(ZL)(624)를 통과해 임피던스가 변한 센싱 값에 해당하는 반사파가 입력될 수 있다. 이러한 입출력을 주기적으로 반복하여 프로세서(670)는 SAW장치의 식별코드와 센싱 값을 갱신한다. 프로세서(670)는 SAW장치의 식별코드를 확인하여 해당 어플리케이션을 작동시킬 수 있다. 어플리케이션은 센싱 값을 다양하게 활용할 수 있다.
도 7은 SAW장치의 출력IDT가 직렬로 연결된 구조도이다.
도 7을 참조하면, SAW장치(700)의 식별코드 주파수와 부하(ZL)(740)의 센싱 값 주파수가 동일한 경우, 프로세서(111)는 직렬로 연결된 다수의 부하(ZL)(740)를 활용할 수 있다. SAW장치(700)는 다수의 출력IDT(720)와 이들에 각각 연결된 다수의 부하(ZL)(740)를 포함할 수 있다. 프로세서(111)는 첫 연결 시에 반사체(730)에서 읽어 들인 외부장치의 식별코드로 SAW장치의 종류를 확인할 수 있다. 출력IDT(720)가 직렬로 연결된 복합 센서이면 프로세서(111)는 각 부하(ZL)(740)의 센싱 값을 순차적으로 받을 수 있다. 여러 센싱 값을 각각 처리할 수 있는 어플리케이션이 연결되어 처리하면 복합 센서도 간단히 연결할 수 있다.
도 8은 SAW장치의 입력IDT와 출력IDT가 병렬로 연결된 구조도이다.
도 8을 참조하면, SAW장치(800)의 식별코드 주파수와 부하(ZLn)의 센싱 값 주파수가 다른 경우, 프로세서(111)는 병렬로 연결된 다수의 부하(ZLn)(840)를 활용할 수 있다. SAW장치(800)는 식별코드를 확인할 수 있는 반사체(830)와 각각 병렬로 연결된 다수의 부하(ZLn)(840)를 포함할 수 있다. 프로세서(111)는 반사체(830)에서 확인된 식별코드로 외부장치(800)가 부하(ZLn)(840)를 병렬로 연결한 복합 센서임을 판단할 수 있다. 병렬로 연결된 입력IDT(810)와 출력IDT(820)는 각각 다른 기판 위에 제작될 수 있으며, 각각은 부하(ZLn)(840)의 연결없이 자신이 센서가 될 수도 있다. 다수의 부하(ZLn)(840)는 SAW장치의 장점인 높은 첨왜도를 이용하여 각 부하(ZLn)가 다른 주파수에서 작동하도록 입력IDT(810)와 출력IDT(820)를 각각 설계할 수 있다. 프로세서(111)는 SAW장치 컨트롤러(112)의 위상고정루프 값을 조정하여 주파수를 변경하면서, 각 부하(ZLn)의 센싱 값을 읽을 수 있다. 이에 따라 프로세서(111)는 원하는 입력IDT와 출력IDT만을 선택적으로 연결할 수도 있다. 각각의 부하(ZL)(840)는 용도에 맞게 별도로 제작하여 병렬로 연결할 수 있다.
도 9는 도 7과 도 8의 센서 배치를 혼합한 SAW장치의 직병렬 구조도이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(111)는 고정 대역 신호로 반사체(930)에서 SAW장치(900)의 식별코드를 확인할 수 있다. SAW장치(900)는 SAW장치기판(950)을 각각 병렬로 제작할 수 있다. 그리고 각각의 SAW장치기판(950)은 다수의 부하(ZL)(940)를 직렬로 연결할 수도 있다. 이에 따라 프로세서는 원하는 SAW장치기판(950)만을 선택적으로 연결할 수 있으며, 각각의 SAW장치기판(950)은 부하(ZL)(940)들을 직렬로 연결하여 다양하게 활용할 수 있다. 또한 각각의 SAW장치기판(950)은 다른 종류의 기판을 사용하여 제작할 수도 있지만, 1개의 기판 위에 입력IDT(910), 출력IDT(920), 반사체(930)가 공간적으로 분산 배치되어 제작될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAW장치가 사용된 외부장치에 전원을 공급하는 경우의 제어부 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 동작 1010에서 제어부(110)는 외부장치(180)가 연결부(120)에 연결된 것을 확인할 수 있다. 동작 1020에서 제어부(110)는 외부장치(180)의 식별값으로 SAW장치인지 여부를 확인할 수 있다. 동작 1030에서 SAW장치가 맞다면, 동작 1040에서 제어부(110)는 SAW장치로 요청 신호를 송신하여 반사체로부터 SAW장치의 식별코드를 확인할 수 있다. 동작1050에서 외부장치(180)가 전원공급을 필요로 한다면, 동작 1060에서 제어부(110)는 연결부를 통해 배터리(170)에서 외부장치(180)로 전원을 공급할 수 있다. 동작 1070에서 제어부(110)는 SAW장치의 식별코드를 기반으로 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다. 만약 동작 1050에서 외부장치(180)에 전원공급이 필요하지 않다면, 제어부(110)는 동작 1070에서 외부장치(180)에 대한 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다. 동작 1070의 해당 어플리케이션 실행은 동작 1040에서 SAW장치의 식별코드를 확인한 후에 바로 실행될 수도 있고, 그 이후에 동작 1050에서 전원 공급이 필요한 지 여부를 판별하고 필요한 경우에 동작 1060에서 전원을 공급하는 과정으로도 이루어질 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 SAW장치가 사용된 외부장치에 전원을 공급하는 경우의 전자장치와 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
SAW장치(1120)는 무전원 동작이 가능할 수 있다. 하지만 경우에 따라서는 SAW장치(1120)가 연결된 센서회로(1125)에 전원이 필요한 경우가 있을 수 있다. 이렇게 외부장치(1110)에 전원을 공급하기 위해서 기본구조도가 변형될 수 있다.
도 11을 참조하면, 외부장치(1110)가 전자장치의 USB커넥터(1160)로 연결될 수 있다. 프로세서(1170)는 USB커넥터(1160)의 식별(ID)단자에 연결된 외부장치(1110)의 식별값(ZID)(1111)으로 SAW장치(1120)인지 여부를 판단할 수 있다. SAW장치(1120)가 맞다면, 프로세서(1170)는 CTRL단자를 이용해서 인터페이스IC(1190)의 다중화장치(MUX)(1191)를 스위칭할 수 있다. SAW장치 컨트롤러(1180)의 트랜시버(1181)는 고정 대역 신호를 SAW장치(1120)로 송신할 수 있다. 프로세서(1170)는 SAW장치(1120)의 반사체(1123)에서 SAW장치의 식별코드를 확인할 수 있다. 외부장치(1110)에서 전원의 공급이 필요하다면, 제어부(110)는 배터리(1161)에 연결된 전원 장치인 LDO(Low DropOut Regulator)(1162) 혹은 DC/DC 변환기(DC/DC Converter)를 통해 외부장치(1110)의 센서회로(1125)로 전원을 공급할 수 있다. SAW장치를 이용한 외부장치는 무전원 동작이 가능하지만, 이와 같이 전원을 공급하는 것도 가능할 수 있다. 배터리는 기본 동작시 USB커넥터의 전원단자(VBUS)와 충전회로가 연결되어서, 충전기가 USB커넥터에 연결되면 이 충전회로가 충전을 할 수 있다. 하지만, 전원이 필요한 SAW장치가 연결되면, 이 충전회로는 차단된다. 그리고 제어부(110)는 LDO 혹은 DC/DC 변환기를 배터리와 USB커넥터의 전원단자(VBUS)사이에 연결하여 외부 장치에 전원을 공급할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어부가 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 센서의 동작을 제어하는 경우의 제어부 흐름도이다.
도 12는 도 13과 도 14의 신호처리과정을 보여준다.
동작 1210에서 제어부(110)가 외부장치(180)의 연결을 확인하면, 동작 1220에서 제어부(110)는 외부장치(180)의 식별값(ZID)으로 SAW장치인지 여부를 판단할 수 있다. 동작 1230에서 SAW장치가 맞다면, 동작 1240에서 제어부(110)는 SAW장치의 식별코드로 SAW장치의 종류를 확인할 수 있다. 동작 1250에서 외부장치(180)가 전원공급을 필요로 한다면, 동작 1260에서 제어부(110)는 배터리(170)에 연결된 LDO 혹은 DC/DC 변환기를 통해 전원공급이 필요한 센서회로에 전원을 공급할 수 있다. 동작 1250에서 외부장치(180)가 전원공급이 필요하지 않다면, 동작 1280에서 제어부(110)는 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다. 배터리(170)에서 외부장치(180)로 전원공급이 되면, 동작 1270에서 제어부(110)는 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 외부장치(180)의 동작을 제어할 수 있다. USB커넥터의 식별(ID)단자는 외부장치(180)가 전자장치에 연결되는 순간에 외부장치(180)의 식별값(ZID)을 읽는 역할을 수행할 수 있다. 식별값(ZID)은 연결초기에만 읽으면 되므로, USB커넥터의 식별(ID)단자는 외부장치(180)의 동작을 제어하는 데 사용할 수 있다. 동작 1280에서 제어부(110)는 수신받은 SAW장치의 식별코드로 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어부가 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 센서의 동작을 제어하는 경우의 전자장치와 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 외부장치(1310)가 전자장치의 USB커넥터(1360)로 연결될 수 있다. 프로세서(1370)는USB커넥터(1360)의 식별(ID)단자에 연결된 외부장치의 식별값(ZID)(1311)으로 SAW장치인지 여부를 판단하고 프로세서(1370)의 CTRL단자를 이용해서 인터페이스IC(1390)의 다중화장치(MUX)(1391)를 스위칭 할 수 있다. USB커넥터(1360)의 식별(ID)단자는 외부장치(1310)가 연결되는 순간에 외부장치의 식별값(ZID) (1311)을 읽는 역할을 수행할 수 있다. 외부장치의 식별값(ZID)(1311)은 연결초기에만 읽으면 되므로, USB커넥터(1360)의 식별(ID)단자는 각종 1??wired communication 기법을 이용하여 다른 기능을 할 수 있다. 프로세서(1370)에서 다중화장치(MUX)(1391)를 스위칭하면, SAW장치 컨트롤러(1380)의 트랜시버(1381)는 고정 대역 신호를 전송할 수 있다. 그리고 SAW장치 컨트롤러(1380)의 CTRL단자는 USB커넥터(1360)의 식별(ID)단자를 통해 센서회로(1313)의 CTRL단자에 연결될 수 있다. 즉, SAW장치 컨트롤러(1380)가 USB커넥터(1360)의 식별(ID)단자를 이용하여 외부장치의 센서회로(1313)를 제어할 수 있다. 센서회로(1313)에 전원공급이 필요하다면, 제어부(110)는 배터리(1361)에 연결된 LDO(1362)를 통해 센서회로(1313)에 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라 전자장치(1350)는 더 다양하고 복잡한 센서를 활용할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어부가 USB커넥터의 식별(ID)단자를 이용하여 센서의 동작을 무선으로 제어하는 경우의 SAW장치가 사용된 외부장치와 무선으로 연결된 SAW센서를 도시한 도면이다.
도 14의 외부장치(1400)는 전자장치 내부에 포함되도록 제작될 수도 있다.
도 14는 도식을 간단히 하기 위하여 단일 신호(Single ended Signal)로 표시되었지만, USB커넥터의 DM단자를 접지에 연결하지 않고, 도 6과 같이 차동 신호(Differential Signal)로 회로를 제작할 수도 있다.
도 14를 참조하면, 외부장치(1400)가 전자장치에 연결되었을 때, 프로세서(111)는 외부장치의 식별값(ZID)(1430)을 확인할 수 있다. 그리고 USB커넥터(1460)의 식별(ID)단자는 프로세서(111)에 의해 SAW장치 컨트롤러(112)의 CTRL단자에 연결될 수 있다. SAW장치 컨트롤러(112)는 외부장치(1400)의 스위치(1440)에 연결된 USB커넥터(1460)의 식별(ID)단자를 통해 외부장치(1400)를 제어할 수 있다. SAW장치 컨트롤러(112)는 스위치(1440)를 제어하여 고정 대역 신호를 SAW장치(1410)로 송신할 수 있다. 프로세서(111)는 SAW장치(1410)의 반사체(1414)에서 확인한 SAW장치의 식별코드를 기반으로 SAW장치의 종류를 확인할 수 있다. 이 때 제어부(110)는 배터리(170)에 연결된 LDO를 통해 외부장치(1400)에 전원을 공급할 수 있다. 제어부(110)는 스위치(1440)를 제어하여 고정 대역 신호를 SAW기판(1410)으로 송수신하며 SAW장치의 식별코드로 SAW장치의 종류를 확인할 수 있다. SAW장치가 확인되면, 제어부(110)는 고정 대역 신호가 안테나(1420)를 통해 외부의 SAW센서와 무선 통신을 하도록 스위치를 제어할 수 있다. 전력증폭기(PA)(1421)는 외부장치(1400)가 SAW센서(1450)와 거리가 멀어서 증폭된 신호를 필요로 할 때, 고정 대역 신호를 증폭시킬 수 있다. 저잡음증폭기(LNA)(1422)는 수신기 전체의 잡음지수를 낮출 수 있다. 만약 외부장치(1400)가 SAW센서(1450)와 거리가 멀지 않거나 고정 대역 신호의 송수신 감도가 크다면, 전력증폭기(1421)와 저잡음증폭기(1422) 및 스위치(1440)는 생략할 수 있다. 프로세서(111)는 해당 어플리케이션을 실행시켜 응답 신호를 활용할 수 있다.
도 14에서는 배선의 간략화를 위하여 USB 인터페이스(1460)의 DM단자를 접지시켜서 단일 신호(Single ended signal)로 간단히 그렸지만, DM단자까지 사용하여 차동 신호(differential signal)형태로 만들어서 잡음에 대한 내성을 증가시키도록 설계할 수도 있다.
도 14 에서 식별코드 블록(1410)을 삭제하고, 나머지 부분은 전자장치(100)에 내장하여 외부의 SAW센서를 무선으로 연결하도록 설계할 수도 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자장치와 통과형 SAW장치가 사용된 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 전자장치(1550)에 외부장치(1510)가 연결되면, 프로세서(1570)는 SAW장치의 식별값(1511)을 USB커넥터(1560)의 식별(ID)단자로부터 받을 수 있다. SAW장치가 맞다면, 프로세서(1570)의 CTRL단자는 인터페이스IC(1590)의 다중화장치(1591)를 스위칭할 수 있다. 이에 따라 SAW장치 컨트롤러(1580)의 트랜시버(1581)는 송신단자(Transmitter)와 수신단자(Receiver)로 고정 대역 신호를 송수신 할 수 있다. SAW장치(1520)가 자체센서인 경우에 SAW장치(1520)를 통과형으로 제작할 수 있다. SAW장치(1520)가 자체센서이므로 SAW장치 내부에 반사체 및 부하(ZL)가 따로 존재하지 않는다. SAW장치(1520)가 자체센서이므로 기판 위의 표면탄성파로 센싱 값을 구할 수 있다. 이에 따라 프로세서(1570)는 SAW장치(1520)에 대한 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이어잭을 이용하여 외부장치를 연결한 경우의 제어부 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 동작 1610에서 제어부(110)는 외부장치(180)가 이어잭(151)에 연결된 것을 확인할 수 있다. 동작 1620에서 제어부(110)는 고정 대역 신호를 외부장치(180)에 발사하여, 식별코드와 같은 SAW장치의 응답 유무를 이용하여 외부장치(180)가 SAW장치인지 여부를 판단할 수 있다. 만약 SAW장치가 아니라면, 동작 1630에서 제어부(110)는 이어폰이 삽입된 것으로 결정한다. SAW장치가 맞다면, 동작 1640에서 제어부(110)는 SAW장치의 식별코드를 확인하여 SAW장치의 종류를 확인할 수 있다. 제어부(110)는 SAW장치의 식별코드를 기반으로 해당 어플리케이션을 실행할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이어잭에 SAW장치를 사용한 외부장치가 연결된 경우의 전자장치와 외부장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 전자장치(1750)와 외부장치(1710)의 연결부는 USB커넥터가 대표적일 수 있다. 하지만, 전자장치에는 다른 물리적인 커넥터인 이어잭(1760)이 존재할 수 있다. USB커넥터의 입출력단자인 DM, DP단자는 이어잭(1760)의 LEFT단자와 RIGHT단자로 대체될 수 있다.
도 17을 참조하면, 외부장치(1710)가 전자장치(1750)의 이어잭(1760)에 연결될 수 있다. 외부장치(1710)가 이어잭(1760)에 연결되면, 프로세서(1770)는 SAW장치 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(1770)의 CTRL단자는 인터페이스 IC(1790)의 다중화장치(1791)를 스위칭하여 SAW장치 컨트롤러(1780)와 외부장치(1710)를 연결할 수 있다. 프로세서(1770)는 SAW장치 컨트롤러(1780)의 트랜시버(1781)에서 고정 대역 신호를 송신할 수 있다. 프로세서(1770)는 SAW장치(1720)의 식별코드를 반사체(1723)에서 확인하여 SAW장치의 종류를 인식할 수 있다. 프로세서(1770)는 식별코드를 기반으로 SAW장치의 종류를 인식하고 해당 어플리케이션(1770)을 실행할 수 있다.
이어잭(1760)을 이용한 SAW장치의 연결에서도 도 13과 같이 전원 공급과 제어 신호를 MIC단자를 이용하여 제작할 수 있다. 제어 신호를 MIC단자로 송출하고, 이 제어 신호를 정류하여 센서의 전원으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
100 : 전자장치
110 : 제어부
111 : 프로세서
112 : SAW장치 컨트롤러
120 : 연결부
121 : USB커넥터
130 : 무선통신부
140 : 출력 인터페이스부
150 : 오디오 처리부
151 : 이어잭(Earjack)
160 : 메모리
170 : 배터리
200 : SAW장치
210 : 입력IDT(Interdigital Transducer), Input IDT
220 : 출력IDT(Interdigital Transducer), Output IDT
230 : 표면탄성파, SAW(Surface Acoustic Wave)
240 : 압전기판, Piezoelectric substrate
250 : 신호 입출력단자
260 : 외부 센서 연결단자
270 : 전기적 신호를 SAW장치로 인가하는 부분
280 : 외부 센서
300 : 무선, 무전원의 SAW장치
310 : 부하(ZL)
320 : SAW기판
330 : 입력IDT
340 : 반사체(Reflector)
350 : 표면탄성파
360 : 안테나
370 : 출력IDT

Claims (19)

  1. 외부 장치와 연결하기 위한 연결부;
    상기 연결된 외부 장치가 상기 SAW(Surface Acoustic Wave)장치인지 여부를 판단하고, 상기 연결된 외부 장치가 상기 SAW장치인 경우 상기 연결부를 통해 요청 신호를 상기 SAW장치로 출력하고, 상기 요청 신호에 대응되는 응답 신호를 상기 연결부를 통해 상기 SAW장치로부터 수신하고, 상기 응답 신호를 처리하는 제어부; 및
    상기 처리의 결과에 따른 데이터를 출력하는 출력 인터페이스부;
    를 포함하는 전자장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 요청 신호를 상기 SAW장치로 전송하고, 상기 요청 신호에 대응되는 상기 응답신호를 상기 SAW장치로부터 수신하는 SAW장치 컨트롤러;
    신호의 경로를 스위칭하는 스위치;
    상기 외부 장치의 식별값을 기반으로 판단한 결과 상기 외부장치가 상기 SAW장치인 경우 상기 신호입출력부와 연결부가 연결되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 응답 신호를 처리하는 프로세서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 응답 신호는,
    상기 SAW장치의 종류를 인식하는 식별코드와 물리적 혹은 화학적 변화에 대한 감지정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 식별코드의 확인 결과 상기 SAW장치의 센서들의 배열 구조가 병렬인 경우, 상기 센서들로부터 선택적으로 감지정보를 읽어 오도록 상기 SAW 장치 컨트롤러를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부의 전원 단자에 상기 SAW 장치의 전원 단자가 연결된 경우 상기 SAW 장치로 배터리의 전원을 공급하는 전원 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 SAW 장치가 무선통신 기능이 구비됨을 인식하고, 상기 SAW 장치를 통해 무선 통신 센서와 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 SAW 장치는,
    상기 전자장치 내부에 포함되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부는 이어잭을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 이어잭에 상기 외부장치가 연결된 경우, 신호 송수신을 하도록 상기 SAW장치를 제어하여 상기 외부장치가 상기SAW장치인지 여부를 판단하는 동작을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 SAW장치 컨트롤러는,
    상기 요청 신호를 상기 연결부의 데이터 단자들 중 하나를 통해 상기 SAW 장치로 전송하고, 상기 데이터 단자들 중 다른 하나를 통해 상기 응답 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 신호와 상기 응답 신호는,
    단일 신호(Single ended signal) 및 차동 신호(Differential signal)중 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 전자장치에서 외부장치와의 인터페이스를 운영하는 방법에 있어서
    상기 외부장치의 연결을 인식하는 동작;
    상기 외부장치가 SAW장치인지 여부를 판단하는 동작;
    상기 외부장치가 상기 SAW장치인 경우 요청신호를 상기 SAW장치로 송신하는 동작;
    상기 요청신호에 대응되는 응답신호를 상기 SAW장치로부터 수신하는 동작; 및
    상기 응답신호를 처리하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 송신하는 동작은,
    상기 전자장치의 SAW 장치 컨트롤러가 상기 SAW 장치에 연결되도록 스위치를 제어하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신하는 동작은,
    상기 응답신호에 포함된 식별코드를 기반으로 상기 SAW 장치의 종류를 인식하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인식하는 동작은 상기 SAW 장치가 병렬 배열 구조를 포함하고 있는 센서들을 가진 것으로 인식하는 동작을 포함하고,
    상기 센서들 중 적어도 하나가 반응하는 주파수 대역의 요청 신호를 전송하는 동작과,
    상기 센서들 중 적어도 하나로부터 응답 신호를 수신하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 인식하는 동작은 상기 SAW 장치가 무선통신 기능이 구비된 것임을 인식하는 동작을 포함하고,
    상기 무선통신이 구비된 SAW 장치를 통해 무선 통신 센서와 신호를 송수신하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 SAW 장치는 상기 전자장치 내부에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    이어잭에 상기 외부장치가 연결된 경우, 상기 이어잭을 통해 상기 외부장치로 제 1 신호를 전송하는 동작과,
    상기 제 1 신호에 반응하여 상기 외부장치가 제 2 신호를 전송한 경우, 상기 외부 장치를 SAW 장치로 인식하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 송신하는 동작은 데이터 단자들 중 하나를 통해 상기 SAW 장치로 상기 요청 신호를 전송하는 동작을 포함하고,
    상기 수신하는 동작은 상기 데이터 단자들 중 다른 하나를 통해 상기 응답 신호를 상기 SAW 장치로부터 수신하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 요청 신호와 상기 응답 신호는,
    단일 신호(Single ended signal) 및 차동신호(Differential signal)중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104902416B (zh) * 2015-04-28 2018-02-16 南京航空航天大学 一种多叉指并联型乐甫波器件结构及其批量液体检测方法
DE102015120056B4 (de) * 2015-11-19 2019-09-12 Harting It Software Development Gmbh & Co. Kg RFID-System zur Kontrolle sicherheitsrelevanter Schaltvorgänge
KR20200044795A (ko) * 2017-07-07 2020-04-29 아비아나 몰레큘라 테크놀로지스 엘엘씨 지연 라인 코딩을 갖는 다중 표면 탄성파 센서
US11449438B2 (en) * 2020-11-10 2022-09-20 Endress+Hauser SE+Co. KG Field device comprising a bus interface using a surface acoustic wave isolator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453512B1 (ko) 2002-12-26 2004-10-20 엘지이노텍 주식회사 표면탄성파 공진기를 이용한 센서 시스템
US9071441B2 (en) * 2010-01-04 2015-06-30 Google Inc. Identification and authorization of communication devices
JP5895403B2 (ja) * 2011-09-02 2016-03-30 ソニー株式会社 被充電機器及び電子機器セット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020112466A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 富士電機株式会社 センサ装置

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