KR20150100524A - 휴대용 전자 디바이스 - Google Patents

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KR20150100524A
KR20150100524A KR1020150024168A KR20150024168A KR20150100524A KR 20150100524 A KR20150100524 A KR 20150100524A KR 1020150024168 A KR1020150024168 A KR 1020150024168A KR 20150024168 A KR20150024168 A KR 20150024168A KR 20150100524 A KR20150100524 A KR 20150100524A
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KR
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condensation
temperature
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electronic device
sensed
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KR1020150024168A
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Inventor
마르틴 뮬러
도미니크 니에더버거
도미니크 뵈니
Original Assignee
센시리온 에이지
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Publication date
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Abstract

휴대용 전자 디바이스에서, 온도 센서(1)를 이용하여 주위 온도(T)가 감지된다. 또한, 휴대용 전자 디바이스가 응축에 노출되는지가 평가된다. 대응하는 응축 지시자(Ci)가 제공된다. 응축 지시자는 이슬점에 기초하여, 그리고 과거의 감지된 온도 값들 또는 과거의 감지된 온도 값들로부터 유도된 온도에 기초하여 결정된다.

Description

휴대용 전자 디바이스{PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
관련 출원들의 상호 참조
이 출원은 2014년 2월 25일자로 출원된 유럽 특허 출원 14 000 666.9의 우선권을 주장하고, 그 개시 내용이 전체적으로 본 명세서에 참조되어 포함된다.
기술분야
본 발명은 휴대용 전자 디바이스, 휴대용 전자 디바이스 동작 방법, 및 휴대용 전자 디바이스 동작용 컴퓨터 프로그램 엘리먼트에 관련된다.
스마트 폰들 등과 같은 휴대용 전자 디바이스들은, 예를 들어, 환경 조건들에 종속하여 그것들의 동작이 영향을 받을 수 있는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 휴대용 전자 디바이스가 제공된다. 응축에 노출되는 디바이스의 경우에, 응축 프로세스의 결과로서 디바이스에 침적한 응축수는 측정, 예를 들면, 주위 온도의 측정, 또는 디바이스의 터치스크린의 커패시턴스의 측정에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 디바이스가 더 따뜻한 그리고 더 습한 환경으로 이동할 때, 응축이 발생할 수 있다. 그에 비해 디바이스의 온도가 더 낮기 때문에, 습한 공기는 디바이스상에 물막을 만들기 시작할 수 있다. 이 프로세스 동안, 잠열이 응축 프로세스 동안 방출되고 디바이스에 열 입력으로서 작용한다. 시간이 경과함에 따라, 디바이스의 온도가 주위 온도에 근사하게 되고 응축수가 다시 증발할 수 있고, 응축수에 속박된 열이 방출된다.
따라서, 예를 들어, 주위 온도를 감지하기를 원하는 경우에, 주위 온도의 실제 값에 대응하지 않고 오히려 응축의 가열 효과로 인해, 또는 나중엔, 증발의 냉각 효과로 인해 그로부터 이탈하는 온도 값이 감지될 수 있다. 디바이스가 터치스크린을 포함하는 경우에, 응축수는 입력 기능에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 그러한 효과들 중 하나 이상을 보상하는 것이 바람직하다.
이러한 목적을 위해, 휴대용 전자 디바이스가 응축에 노출되는지에 대한 평가를 행하는 응축 평가 모듈이 휴대용 전자 디바이스에 제공된다. 응축 평가 모듈은 이슬점 온도를 결정함으로써 응축의 발생을 평가한다. 응축은 전형적으로, 환경의 이슬점이 이 환경에 노출되게 되는 객체/디바이스의 온도를 초과할 때 발생한다. 따라서, 응축 평가 모듈은 이슬점 온도 - 간단히 이슬점이라 함 - 를 결정하도록 구성되는 것이 바람직하다. 휴대용 전자 디바이스는 주위 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한다. 바람직하게 온도 센서는 예를 들어, 디바이스의 하우징 내의 개구들 또는 다른 수단을 통해 주위에 노출됨으로써, 휴대용 전자 디바이스의 환경에의 충분한 결합을 제공한다. 감지된 온도 값 또는 그것으로부터 유도된 온도 값이 이슬점을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 바람직하게, 이슬점은 디바이스의 온도와 비교된다. 디바이스의 온도가 외부 변화들에 대해 다소 둔하기 때문에, 디바이스의 온도는 온도 센서에 의해 과거에 감지된 온도에 의해 표현될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 과거에 감지된 하나 이상의 온도 값이 디바이스의 저장소 또는 메모리에 기록될 수 있고 이슬점과의 비교를 위해 이용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 과거에 감지된 온도 값들 대신에, 과거에 감지된 온도 값들로부터 하나 이상의 온도 값이 유도될 수 있고 이슬점과의 비교에 적용될 수 있다. 과거에 감지된 온도 값들 대신에 또는 그것에 부가적으로 하나 이상의 과거에 유도된 온도 값이 디바이스의 저장소 또는 메모리에 기록될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 이슬점은 하나의 과거에 감지된 또는 하나의 과거에 유도된 온도 값, 또는 복수의 과거에 감지된 또는 복수의 과거에 유도된 온도 값들과 비교될 수 있다. 이슬점이 제1 대안에서 하나의 과거에 감지된 또는 하나의 과거에 유도된 온도 값을 초과하거나, 또는 제2 대안에서 복수의 과거에 감지된 각각의 또는 복수의 과거에 유도된 각각의 온도 값들을 초과하는 경우에, 응축이 확인될 수 있다.
다른 실시예에서, 이슬점과의 비교에 이용되는 것은 오히려 복수의 과거에 감지된 또는 과거에 유도된 온도 값들로부터 유도된 평균 또는 가중화된 온도 값이다. 이것은 한층 더 양호한 평가를 제공할 수 있다. 따라서, 그러한 환경들에서, 이슬점은 평균 감지된 온도 값 또는 가중화된 감지된 온도 값, 또는 평균 유도된 온도 값 또는 가중화된 유도된 온도 값과 비교될 수 있다.
상기의 실시예들 중 하나에 따르면, 이슬점이, 디바이스의 온도를 나타내는 대상 온도 값/들을 초과하는 경우에 응축이 확인될 수 있는 데 반해, 다른 실시예에서는, 응축의 확인을 위해 이슬점과 대상 온도 값/들 간에 소정의 마진이 초과되어야 하거나, 또는 다른 실시예에서는, 응축의 확인을 위해 이슬점이 대상 온도 값/들과 같거나 또는 그보다 높은 것이 허용될 수 있다. 응축 평가에 실제로 이용되는 실시예만이 응축 평가 모듈에 구현될 필요가 있고 이것은 바람직하게 소프트웨어 모듈이라는 것을 이해할 것이다.
감지된 온도 값 또는 유도된 온도 값이 이슬점의 결정에 이용되는 것이 바람직하다. 또한 휴대용 전자 디바이스는 바람직하게 감지된 또는 유도된 온도 값과 함께, 이슬점을 결정하는 데 바람직하게 이용되는 습도 값을 제공하는 습도 센서를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 현재 감지된 또는 유도된 온도 값과 현재 습도 값이 이슬점을 결정하기 위해 이용되는 것이 바람직하다. 바람직하게, 습도 센서는 온도 센서와 동일한 칩상에 통합될 수 있다. 응축 평가 모듈은 적어도 습도 센서에 의해 감지된 습도 값에 의존하여 그리고 감지된 온도 값 또는 유도된 온도 값에 의존하여 이슬점을 결정하도록 구성된다. 습도 값은 바람직하게 상대 습도 값이고, 일 실시예에서, 이슬점 F의 결정은 다음의 식을 따를 수 있다:
Figure pat00001
여기서,
F는 °섭씨의 이슬점을 나타내고,
RH는 %의 상대 습도를 나타내고,
TS는 °섭씨의 감지된 온도를 나타내고,
m은 제1 상수를 나타내고, 그리고
Tn은 제2 상수를 나타낸다.
이슬점에 대한 이 공식은 Magnus 공식으로부터 유도된다. 상수 m은 17.62로 설정될 수 있고, 상수 Tn은 243.12°섭씨로 설정될 수 있다. 이러한 상수들 m, Tn과 함께, 이슬점 F는 상대 습도 RH 및 온도 TS에 의존하게 유지되고, 상대 습도 RH 자체는 온도 TS에 의존하며, 즉, RH=f(TS)이다. 온도 TS가 저하할 때 상대 습도 RH는 상승하고, 그 역도 성립함을 유의한다. 이슬점 및/또는 근본적인 포화 증기압을 결정하는 것에 대한 다른 근사법들이 상기의 근사법 대신에 또는 그것에 부가적으로 이용될 수 있다.
감지된 온도 값에 기초하여 이슬점이 결정되는 경우에, 그러한 이슬점은 바람직하게 하나 이상의 과거의 감지된 온도 값, 또는 과거의 감지된 온도 값들로부터 만들어진 평균화된 또는 가중화된 감지된 온도 값과 비교된다. 일 실시예에서 나중에 설명될 보상된 온도 값일 수 있는 유도된 온도 값에 기초하여 이슬점이 결정되는 경우에 - 여기서는 상기의 공식에서의 감지된 온도 TS가 유도된 온도 TA로 교체될 수 있음 -, 그러한 이슬점은 바람직하게 하나 이상의 과거의 유도된 온도 값, 또는 과거의 유도된 온도 값들로부터 만들어진 평균화된 또는 가중화된 유도된 온도 값과 비교된다.
바람직하게는, 응축 평가 모듈은 그것의 평가의 결과에 대한 정보를 응축 지시자의 형태로 공급하고, 응축 지시자는, 제1 방식에서 응축의 존재 또는 부재 중 적어도 어느 하나를 지시하는 데이터의 임의의 형태를 나타낼 수 있고, 변형 방식에서는 응축 정도도 나타낼 수 있다. 바람직하게, 응축 지시자는 응축의 존재 또는 응축의 부재 중 어느 하나를 지시하는 이진법 지시자이다. 응축 지시자는 보상기에서 구체적으로 응축에 대한 보상이 요구되는지 또는 요구되지 않는지, 그리고 아마도 어느 정도의 그러한 보상이 요구될 수 있는지의 지시자로서 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 이슬점을 결정하기 위해서뿐만 아니라, 주위 온도를 결정하기 위해서도 주위 온도 센서가 제공된다. 응축 프로세스의 결과로서 디바이스상에 침적한 응축수는 주위 온도의 측정에 영향을 줄 수 있다. 응축의 영향을 보상하기 위해, 휴대용 전자 디바이스에 보상기가 제공되는 것이 바람직하다. 보상기는, 주위 온도의 실제 값으로부터, 온도 센서에 의해 감지된 주위 온도의 값의 편차를 보상하기 위해 설계되고, 그 편차는 적어도 응축에 기인한다. 보상기는 주위 온도에 대한 보상된 온도 값을 제공하고, 그 보상된 온도 값은 감지된 온도 값보다 주위 온도의 실제 값에 더 근사하게 되거나 또는 심지어 그것과 일치하는 것이 요망된다. 따라서, 보상기는 적어도 감지된 온도 값에 의존하고 응축 평가 모듈에 의해 제공된 응축 지시자에 의존하여 주위 온도에 대한 보상된 값을 결정하도록 구성된다.
바람직한 실시예에서, 응축의 검출은 보상기가 실제 온도 값에 근사시키기 위해 응축 보상 값을 감지된 온도 값에 직접 적용하도록 야기할 수 있다. 그러한 응축 보상 값은 상수 값일 수 있고 미리 정해질 수 있거나 또는 감지된 온도 값에 의존할 수 있다. 그러한 응축 보상 값은 감지된 온도 값에 대해 가산 또는 감산될 수 있다. 응축이 검출되지 않은 경우에, 어떤 동작도 요구되지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, 응축 보상은, 응축 지시자가 응축의 존재를 지시하는 경우에 온도 센서에 의해 감지된 값들에 적용되는, 시간의 경과에 따라 가변적인 함수의 형태를 취할 수 있다. 그러한 실시예에서, 응축 보상 함수는 제1 시간 구간에서는 감지된 온도 값들이 감소되도록 야기할 수 있는 데 반해, 제1 시간 구간 다음에 이어지는 제2 시간 구간에서는 감지된 온도 값들이 증가되도록 야기할 수 있다.
다른 실시예에서, 주위 온도의 감지에 영향을 줄 수 있는 것은 응축만이 아니다. 감지된 온도 값들을 실제 주위 온도 값들로부터 편이시킬 수 있는 열 싱크들 및/또는 휴대용 전자 디바이스 내의 열원들이 있을 수 있다.
일 실시예에서, 휴대용 전자 디바이스 - 일 실시예에서 휴대폰 또는 태블릿 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자 컴퓨팅 디바이스일 수 있음 - 는, 액티브 상태에서 전력을 소비함으로써 열을 방출하는, 중앙 처리 유닛 또는 디스플레이 등과 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이 경우에 온도 센서에 의해 감지된 온도는 그러한 컴포넌트들로부터 온도 센서로 이동하는 열에 의해 영향을 받을 수 있다. 이것은 온도 센서에 의해 감지된 온도가 더 이상 실제 주위 온도를 반영하지 못하고 디바이스의 자체 가열에 의해 교란된 실제 주위 온도를 반영하는 결과를 낳는다. 따라서, 보상기는 이 컴포넌트에 의해 소비되는 전기 전력에 관련된 정보를 통해 디바이스의 열 방출 전자 컴포넌트들 중 적어도 하나의 영향을 보상하도록 추가적으로 구성될 수 있다. 디바이스의 하나 이상의 열 발생 컴포넌트의 영향이 보상된 감지된 온도 값은 열 보상된 온도 값이라고 지칭된다.
이 경우에 응축 보상은 상이한 실시예들에 따라 적용될 수 있다: 제1 변형예에서, 보상기는 응축 지시자가 응축의 존재를 지시하는 경우에 열 보상된 값들에 응축 보상 함수를 적용함으로써 보상된 온도 값들을 결정하도록 구성될 수 있다. 이 변형예에서, 열 보상이 먼저 적용될 수 있고, 이 열 보상 외에, 즉 열 보상된 온도 값들에 응축 보상이 적용될 수 있다. 구체적으로, 응축 보상 함수는 필터링 함수의 형태를 취할 수 있고, 특히 열 보상된 온도 값들에 있어서 응축에 의해 유발된 변동들을 걸러낼 수 있는 필터링 함수의 형태를 취할 수 있다. 제2 변형예에서, 열 보상에 사용될 수 있는 열 모델이 응축의 경우에 수정될 수 있다. 구체적으로, 보상 지시자에 의해 지시된 보상에 응답하여 열 모델의 파라미터들이 적응될 수 있다. 다른 변형예에서, 응축이 검출되는 경우에 휴대용 전자 디바이스의 상이한 열 모델이 적용될 수 있다.
열원들로서 작용할 수 있고 상기에서 언급된 바와 같이 보상될 수 있는 휴대용 전자 디바이스의 컴포넌트들은 디스플레이, 중앙 처리 유닛, 배터리 등의 에너지 공급원, 무선 주파수 송수신기 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 열 보상된 온도 값은 감지된 온도 값 및 대상 컴포넌트의 전력 소비 관련 수치에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이의 상기의 실시예에서, 디스플레이가 더 밝게 작동할수록 그것이 더 많은 전력을 소비한다는 이유 때문에 디스플레이의 강도가, 사용되는 전력 관련 정보를 구성할 수 있다. 그러나, 디스플레이의 강도에 대한 측정은 예를 들어, 강도 조정 설정의 형태로, 쉽게 구해질 수 있는 데 반해, 디스플레이에 의해 소비되는 정확한 전력은 측정하기 어려울 수 있다. 따라서, 중앙 처리 유닛의 부하가 전력 관련 수치로서 취해질 수 있고, 그 부하는 결국 CPU 활용도라고도 나타내어지는 실행중인 프로세스들의 개수에 의해, 그리고/또는 CPU 큐에 큐잉된 프로세스들의 개수에 의해 나타내어질 수 있다. CPU 부하 데이터는 종종 휴대용 전자 디바이스의 운영 체제에 의해 공급되고, 따라서 용이하게 액세스 가능하다. 다른 실시예에서, 중앙 처리 유닛이 작동되는 주파수 - 클럭 레이트(clock rate)라고도 지칭됨 - 또한, 그 주파수가 중앙 처리 유닛에 의해 발생되는 열에 영향을 준다는 것을 고려할 때, 참작될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 부하 및 주파수는 감지된 온도를 보상하기 위한 정보에 기여한다. 예를 들어, 주파수는 부하와 승산될 수 있고 그 결과는 보상 모델에 입력될 수 있다.
그러한 전력 소비 컴포넌트의 온도 측정에 대한 영향을 더 잘 결정하기 위해, 열 보상된 온도 값들은 휴대용 전자 디바이스의 열 모델에 기초하여 결정될 수 있고, 그 열 모델은 일 실시예에서 하나 이상의 컴포넌트와 온도 센서 사이의 하나 이상의 열 경로의 열 전도도를 지시하는 것이 바람직하다. 이 측정은 컴포넌트에 의해 발생되는 그대로의 열보다는 오히려 온도 센서에 실질적으로 도달하는 열 플럭스를 고려하기 때문에, 열 보상된 온도 값들을 보다 더 정확하게 결정할 수 있다. 또한, 열 모델은 휴대용 전자 디바이스의 하나 이상의 열 용량 중의 열 용량을 포함할 수 있다. 그러한 열 용량은 열 에너지를 저장할 수 있는 휴대용 전자 디바이스의 임의의 엘리먼트에 의해 나타내어질 수 있다. 예를 들어, 휴대용 전자 디바이스의 하우징 또는 그것의 부품들이 열 용량으로서 고려될 수 있다. 열 용량은 반드시 전기 전력을 소비하는 것은 아니지만 전기 전력을 소비하는 컴포넌트들에 의해 가열될 수 있다. 열 용량은 어떤 시간에 걸쳐 공급된 열 에너지를 저장할 수 있다. 그러한 열은, 온도 센서에서의 온도가 열 용량의 온도보다 낮을 때 특히 열 전도 경로를 통해 온도 센서로 전달될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 디바이스에 배치된 적어도 하나의 다른 온도 센서의 감지된 온도가, 특히 그러한 온도 센서가 디바이스에서 어쨌든 가용일 때, 열 보상된 온도 값들을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 온도 센서는 특정 위치에서의 온도, 또는 예를 들면, 디바이스의 중앙 처리 유닛 또는 배터리 등과 같은 특정 컴포넌트의 온도를 측정하기 위해 휴대용 전자 디바이스 내에 배치된 온도 센서를 포함할 수 있다.
바람직하게, 휴대용 전자 디바이스는 휴대폰, 특히 스마트폰, 핸드헬드 컴퓨터, 전자 판독기, 태블릿 컴퓨터, 게임 컨트롤러, 포인팅 디바이스, 사진 또는 비디오 카메라, 컴퓨터 주변 장치 중 하나일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 응축의 검출에 응답하여, 하기의 동작들 중 하나 이상이 수행될 수 있다: 예를 들어 디바이스의 디스플레이상에서 유저에게 경고가 주어질 수 있다; 디바이스가 터치스크린을 포함하는 디바이스인 경우에, 응축수가 터치스크린을 커버한다고 가정된다면 터치스크린의 감도가 수정될 수 있다. 터치스크린 응용의 경우에, 터치스크린 컨트롤러가 터치스크린으로부터 신호를 수신할 수 있고 응축 지시자를 수신할 수 있는 것이 바람직하다. 사람이 터치스크린을 터치하는지를 지시하는 터치스크린으로부터 수신된 신호는 응축 지시자에 의존하여 적응될 수 있고, 특히 응축 지시자가 응축의 존재를 지시하는 경우에, 예를 들어, 응축이 존재하는 경우에 터치스크린으로부터의 신호를 증폭하기 위해 적응될 수 있다. 터치스크린의 감도가 어떤 다른 방식으로 예를 들어, 변수의 형태로 조정되는 경우에, 터치스크린 컨트롤러는 터치스크린의 감도를 응축 지시자에 의존하여 적응시키도록 구성될 수 있고, 특히 응축이 존재하는 경우에는 감도를 증가시킨다.
다른 변형예에서, 응축 지시자는, 물 피해 스티커라고도 지칭되는, 액체 접촉 지시자(liquid contact indicator) LCI를 검증하기 위해 이용될 수 있는데, 이것은 액체와 접촉되는 것에 응답하여 그것의 색이 변화할 수 있다. 이 응용은 보상과는 별개의 독립된 것이라고도 여겨질 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 휴대용 전자 디바이스의 동작 방법이 제공된다. 휴대용 전자 디바이스의 센서가 주위 온도를 감지한다. 바람직하게는 감지된 온도에 의존하여 이슬점이 결정된다. 또한, 휴대용 전자 디바이스가 응축에 노출되어 있는지가 휴대용 전자 디바이스에 의해 평가된다. 대응하는 응축 지시자가 이 평가에 응답하여 제공된다. 응축 지시자는 이슬점에 기초하여, 그리고 하나 이상의 과거의 감지된 온도 값 또는 하나 이상의 과거의 감지된 온도 값으로부터 유도된 하나 이상의 온도 값에 기초하여 결정된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 휴대용 전자 디바이스를 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램 엘리먼트가 제공되고, 바람직하게 컴퓨터 저장소 매체에 저장되는 이 컴퓨터 프로그램 엘리먼트는 본 발명의 실시예들 중 임의의 것에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드 수단을 포함한다.
다른 유리한 실시예들은 하기의 설명에 뿐만 아니라 종속항들에 열거된다. 설명되는 실시예들은 마찬가지로 디바이스, 방법, 및 컴퓨터 프로그램 엘리먼트에 관련된다. 실시예들의 상이한 조합들이 상세히 설명되지는 않을 수 있지만 그것들로부터 시너지 효과들이 발생할 수 있다.
방법에 관한 본 발명의 모든 실시예들은 기술된 바와 같은 단계들의 순서로 수행될 수 있을 것임을 유의해야 할 것이다. 그렇기는 하지만, 이것은 단계들의 유일한 필수적인 순서일 필요는 없고 방법 단계들의 모든 상이한 순서들이 청구범위에 포함될 것이며 방법 청구항들에 의해 개시될 것이다.
상세한 설명은 본 발명의 실시예들을 참조한다. 그러한 설명은 첨부된 도면을 참조하며, 여기서,
도 1은 주위 온도의 감지에 있어서 응축의 영향을 도시하는 시간 t의 경과에 따른 온도 T를 도시한다.
도 2는 다이어그램 a)에서 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰을 도시하고, 다이어그램 b)에서 연관된 열 도표를 도시하고, 다이어그램 c)에서 연관된 블록도를 도시한다.
도 1에 따른 시간 t의 경과에 따른 온도 T에서, 온도 측정에 대한 응축의 효과가 예시된다. 곡선 T1은 응축의 존재 없이 주위 온도의 큰 변화에 응답하여 휴대폰에서 온도 센서에 의해 감지되는 온도를 나타낸다. 이와 대조적으로 곡선 T2는 주위 온도의 변화에 응답하여 동일한 휴대폰 내의 온도 센서에 의해 감지되는 온도를 나타내지만, 이제 응축이 존재한다. 시간 구간 t1 동안, 온도 센서에 의해 감지되는 온도 값들은 응축이 없는 경우보다 응축이 있는 경우에 더 높은데 반해, 시간 구간 t2 동안, 온도 센서에 의해 감지되는 온도 값들은 응축이 없는 경우보다 응축이 있는 경우에 더 낮다. 예를 들어 디바이스상에 물막으로서 나타날 수 있는 응축수는 습한 공기의 물 분자들 내에 이전에 저장되었던 잠열을 보존한다. 이것은 온도 센서가 실제보다 더 높은 온도를 가장하게 만든다. 그러나, 시간 tx에서, 응축은 증발로 반전된다고 가정되며, 여기서 물막에 저장되어 있던 열이 증기를 형성하는 물 입자들 내로 방출된다. 이것은 디바이스에 대한 냉각 효과를 나타내므로, 구간 t2에서 온도 센서에 의해 감지되는 온도 값들이 실제보다 더 낮은 온도 값들을 가장한다.
도 2의 a)는 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰을 예시하는 다이어그램을 도시한다. 휴대폰은 주위 온도를 감지하는 온도 센서(1), 및 디스플레이(21) 등과 같이, 휴대폰의 동작 동안 열을 발생하는 몇 개의 컴포넌트들(2)을 포함한다. 온도 센서(1)는, 응축이 존재한다면 그 효과 때문에, 그리고 디바이스의 자체 가열 때문에(이 둘 다 온도 센서(1)를 교란함), 주위의 실제 온도 값 TR로부터 일탈하는 감지된 온도 값 TS를 제공한다. 따라서, 통합된 온도 센서(1)의 신호는 이러한 효과들에 대해 보상된다. 휴대폰은 또한 습도 센서(6)를 더 포함한다.
응축이 발생하는지를 결정하기 위한 응축 평가 모듈(5)이 도 2의 c)에 제공된다. 바람직하게, 응축 평가 모듈(5)은 습도 센서(6)에 의해 감지된 습도 값들 RH, 및 온도 센서(1)에 의해 감지된 온도 값들 TS를 수신한다. 이슬점 온도가 이러한 입력들로부터 산출될 수 있다. 저장소(7)가 과거의 감지된 온도 값들을 저장하기 위해 제공된다. 응축 평가 모듈(5)은 다수의 과거의 감지된 온도 값들을 평균화하여 평균 감지된 온도 값을 산출할 수 있다. 그 다음에, 응축 평가 모듈(5)은 이슬점과 평균 감지된 온도 값을 비교한다. 이슬점이 평균 감지된 온도 값을 초과하는 경우에, 응축이 검출될 것이다. 응축 식별자 Ci는 이 정보를 보상기(4)에 공급한다.
도 2의 b)에서, 도 2의 a)의 휴대폰의 "열" 블록도가 도시되는데, 열 발생 컴포넌트들(2)은 열 플럭스가 전파되는 열 경로들 HP에 의해 서로에 그리고 온도 센서(1)에 연결된다. 바람직하게, 또한, 온도 센서(1)에 전파하는 그러한 열 플럭스가 결정될 수 있고 온도 센서(1)의 위치에서 보상기(4)에 의해 보상될 수 있다. 보상기(4)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 둘의 조합에 의해 표현되는 엔티티일 수 있고, 감지된 온도 값들 TS를 수신하고, 어쩌면 디바이스 내부의 온도 T1을 감지하기 위한 하나 이상의 다른 온도 센서(3)로부터의 감지된 내부 온도 값들 T1을 수신한다. 감지된 온도 값들 TS에 영향을 주는 가장 중대한 것으로서 식별된 세 개의 컴포넌트들(2)의 전력 소비에 관련된 정보 P1, P2, P3 등과 같은, 하나 이상의 컴포넌트(2)에 의해 소비되는 전력에 관련된 정보 역시 보상기(4)에 대한 입력으로서 기능할 수 있다. 응축 지시자를 제외한 이러한 입력들 전부로부터, 열 보상된 온도 값들이 시간의 경과에 따라 유도된다. 디바이스의 동적 열 모델은 미분방정식 시스템에 의해 수학적으로 기술될 수 있다. 일 실시예에서 모델은 하나 이상의, 그리고 바람직하게는 가장 관련된 열원을 포함하고, 다른 실시예에서는 부가적으로 하나 이상의, 그리고 바람직하게는 가장 관련된 열 전도도를 포함하고, 다른 실시예에서는 부가적으로 하나 이상의, 그리고 바람직하게는 가장 관련된 열 용량을 포함하고, 그뿐만 아니라 모델은 주위에 잘 결합된 온도 센서를 포함하고, 모델은 내부의 온도 값들 T1을 공급하는 도 2의 b)의 온도 센서(3) 등과 같은 모바일 디바이스에 있어서 가용일 수 있는 하나 이상의 옵션의 온도 센서를 포함할 수 있다. 그 후 열 보상된 온도 값들은 다음 식을 이용하여 이러한 입력들로부터 평가될 수 있다.
Figure pat00002
총괄적으로 식 1)
u(k)는 시간 단계 k에서의 입력들을 나타내고, y(k)는 출력 TA를 나타내고, x(k)는 내부 상태 벡터를 나타낸다. A는 n x n 행렬이고, B는 n x m 행렬이고, C는 1 x n 행렬이고, D는 1 x m 행렬이고, 여기서 n은 모델의 복잡도에 의존하는 상태들의 개수이고, m은 입력들의 개수이다. 전형적인 입력들은 예를 들어, 디스플레이의 강도, 배터리 충전 레벨의 시간 미분, 중앙 처리 유닛 부하, 또는 다른 전력 관리 정보일 수 있다. 휴대용 전자 디바이스의 과열점(hot spot)들에서의 추가의 온도 센서들은 보상 결과들을 향상시킬 수 있다.
따라서, 일 실시예에서, 휴대용 전자 디바이스는 열원들을 갖는, 그리고 옵션으로 열 용량들 및/또는 열 전도도들을 갖는 열 시스템으로서 모델링된다. 이 모델로부터, 식 1의 상태 공간 기술에 따른 시간-이산적 열 보상기가 유도되는데, 이것은 다음의 소프트웨어 코드를 이용하여 휴대용 전자 디바이스의 마이크로프로세서상에 용이하게 구현될 수 있다:
중지되지 않는 동안
Figure pat00003
그 결과, 보상기는 열 보상된 온도 값들 THA를 제공할 수 있다. 이러한 열 보상된 온도 값들은 그 후 보상 식별자 Ci가 응축을 지시하는 경우에 더 보상될 수 있다. 예를 들어, 보상기(4)의 출력에서 보상된 온도값들 TA를 공급하기 위해, 열 보상된 온도 값들 THA에 필터링 함수가 적용될 수 있고, 이 예에서 보상된 온도값들 TA는 디바이스 내의 열원들의 영향에 대해 그리고 응축의 영향에 대해 보상된다.
보상된 온도값들 TA는 디스플레이(21)상에 표시될 수 있고, 사용자에게 주위 온도를 보여준다.
현재 본 발명의 바람직한 실시예들이 개시되고 설명되었지만, 본 발명은 그것들로 제한되지 않고 하기의 청구범위 내에서 달리 다양하게 실시 및 구현될 수 있다는 것을 명백히 이해할 것이다.

Claims (21)

  1. 휴대용 전자 디바이스로서,
    주위 온도(T)를 감지하는 온도 센서(1),
    과거의 감지된 온도 값들 및/또는 과거의 감지된 온도 값들로부터 유도된 과거의 온도 값들을 제공하는 저장소(7), 및
    휴대용 전자 디바이스가 응축에 노출되는지를 평가하고, 그 평가에 응답하여 응축 지시자(Ci)를 제공하는 응축 평가 모듈(5)을 포함하고,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 이슬점을 결정하도록 구성되고, 결정된 이슬점에 종속하여, 그리고 하나 이상의 상기 과거의 감지된 온도 값 또는 하나 이상의 상기 과거의 유도된 온도 값에 종속하여 상기 응축 지시자(Ci)를 설정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    습도 센서(6)를 포함하고,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 적어도 상기 습도 센서(6)에 의해 감지된 습도 값(RH)에 의존하여, 그리고 상기 감지된 온도 값(TS)에 의존하여 상기 이슬점을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 두 개 이상의 상기 과거의 감지된 온도 값들에 기초하여 평균 또는 가중화된 감지된 온도 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 응축 평가 모듈은 상기 결정된 이슬점이 상기 평균 또는 상기 가중화된 감지된 온도 값을 초과하거나, 또는 적어도 미리 정해진 마진만큼 초과하거나, 또는 상기 평균 또는 상기 가중화된 감지된 온도 값 이상이면, 응축의 존재를 지시하는 값으로 상기 응축 지시자를 설정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 상기 결정된 이슬점이
    - 하나 이상의 상기 과거의 감지된 온도 값,
    - 존재한다면, 하나 이상의 상기 과거의 유도된 온도 값
    중 하나를 초과하거나, 또는 적어도 미리 정해진 마진만큼 초과하거나, 또는 그 이상이면, 응축의 존재를 지시하는 값으로 상기 응축 지시자(Ci)를 설정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응축 평가 모듈은 두 개 이상의 상기 과거의 유도된 온도 값들에 기초하여 평균 또는 가중화된 유도된 온도 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 응축 평가 모듈은 상기 결정된 이슬점이 상기 평균 또는 상기 가중화된 유도된 온도 값을 초과하거나, 또는 적어도 미리 정해진 마진만큼 초과하거나, 또는 상기 평균 또는 상기 가중화된 유도된 온도 값 이상이면, 응축의 존재를 지시하는 값으로 상기 응축 지시자를 설정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 응축 지시자(Ci)는 응축의 존재 또는 응축의 부재 중 어느 하나를 지시하는 이진법 지시자인, 휴대용 전자 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주위 온도(T)의 실제 값(TR)으로부터, 상기 온도 센서(1)에 의해 감지된 상기 주위 온도의 값(TS)의 편차를 보상하는 보상기(4)를 포함하고,
    상기 보상기(4)는 적어도 상기 감지된 온도 값(TS)에 의존하여 그리고 상기 응축 지시자(Ci)에 의존하여 상기 주위 온도(T)에 대한 보상된 온도 값(TA)을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보상기(4)는 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 감지된 온도 값(TS)에 응축 보상 값을 적용함으로써 상기 보상된 온도 값(TA)을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 보상기(4)는 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 온도 센서(1)에 의해 감지된 온도 값들(TS)에 시간의 경과에 따른 응축 보상 함수를 적용함으로써 상기 보상된 온도 값들(TA)을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  10. 제7항에 있어서,
    습도 센서(6)를 포함하고,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 적어도 상기 습도 센서(6)에 의해 감지된 습도 값(RH)에 의존하여, 그리고 상기 보상된 온도 값(TS)에 의존하여 상기 이슬점을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 저장소(7)는 과거의 보상된 온도 값들을 과거의 유도된 온도 값들로서 제공하도록 구성되고,
    상기 응축 평가 모듈은 상기 결정된 이슬점이 하나 이상의 상기 과거의 보상된 온도 값을 초과하거나, 또는 적어도 미리 정해진 마진만큼 초과하거나, 또는 하나 이상의 상기 과거의 보상된 온도 값 이상이면, 응축의 존재를 지시하는 값으로 상기 응축 지시자를 설정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 저장소는 과거의 보상된 온도 값들을 과거의 유도된 온도 값들로서 제공하도록 구성되고,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 두 개 이상의 상기 과거의 보상된 온도 값들에 기초하여 평균 또는 가중화된 보상된 온도 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 응축 평가 모듈(5)은 상기 결정된 이슬점이 상기 평균 또는 상기 가중화된 보상된 온도 값을 초과하거나, 또는 적어도 미리 정해진 마진만큼 초과하거나, 또는 상기 평균 또는 상기 가중화된 보상된 온도 값 이상이면, 응축의 존재를 지시하는 값으로 상기 응축 지시자(Ci)를 설정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 보상기(4)는 상기 온도 센서(1)에 의해 감지된 온도 값들(TS)에 대한 상기 휴대용 전자 디바이스의 하나 이상의 열원 및/또는 하나 이상의 열 싱크의 영향을 모델링하는 상기 휴대용 전자 디바이스의 열 모델을 포함하고,
    상기 보상기(4)는 상기 감지된 온도 값(TS)에 의존하여 그리고 상기 열 모델을 이용하여 열 보상된 온도 값을 결정하도록 구성되고,
    상기 보상기(4)는 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 열 보상된 온도 값에 응축 보상 값을 적용함으로써 상기 보상된 온도 값(TA)을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  14. 제12항에 있어서,
    전기 에너지의 소비에 응답하여 열을 방사하는 컴포넌트들(2)의 세트를 포함하고,
    상기 열 모델은 상기 세트의 컴포넌트들(2) 중 적어도 하나로부터 상기 온도 센서(1)로의 열 전파를 시간의 함수로서 결정하도록 구성되고,
    상기 보상기(4)는 상기 감지된 온도 값(TS)에 의존하여, 상기 세트의 적어도 하나의 컴포넌트(2)에 의해 소비되는 전기 전력에 관련된 정보(Pi)에 의존하여, 그리고 상기 열 모델에 의존하여 상기 열 보상된 온도 값을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 디바이스 내부의 온도(T1)를 감지하는 적어도 하나의 다른 온도 센서(3)를 포함하고,
    상기 보상기(4)는 상기 적어도 하나의 다른 온도 센서(3)에 의해 감지된 하나 이상의 온도 값(T1)에 추가로 의존하여, 상기 열 보상된 온도 값을 결정하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 보상기(4)는 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 열 보상된 온도 값들에 응축 보상 함수를 적용함으로써 상기 보상된 온도 값들(TA)을 결정하도록 구성되고, 특히 상기 응축 보상 함수는 필터링 함수인, 휴대용 전자 디바이스.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 보상기(4)는 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 휴대용 전자 디바이스의 상기 열 모델의 하나 이상의 파라미터를 적응시키도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 보상기(4)는 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 휴대용 전자 디바이스의 상이한 열 모델을 적용하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  19. 제1항에 있어서,
    터치스크린, 및
    터치스크린 컨트롤러를 포함하고, 상기 터치스크린 컨트롤러는
    - 상기 터치스크린으로부터 수신된 신호를 상기 응축 지시자(Ci)에 의존하여 적응시키고, 특히 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 터치스크린으로부터 수신된 신호를 적응시키는 것,
    - 상기 터치스크린의 감도를 상기 응축 지시자(Ci)에 의존하여 적응시키고, 특히 상기 응축 지시자(Ci)가 응축의 존재를 지시하는 경우에 상기 터치스크린의 감도를 적응시키는 것
    중 하나 이상을 수행하도록 구성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  20. 휴대용 전자 디바이스의 동작 방법으로서,
    온도 센서(1)를 이용하여 상기 휴대용 전자 디바이스의 주위 온도(T)를 감지하는 단계,
    이슬점을 결정하는 단계,
    상기 결정된 이슬점에 종속하여, 그리고 하나 이상의 과거의 감지된 온도 값 또는 상기 하나 이상의 과거의 감지된 온도 값으로부터 유도된 하나 이상의 온도 값에 종속하여 응축 지시자(Ci)를 설정하는 단계를 포함하는, 휴대용 전자 디바이스의 동작 방법.
  21. 휴대용 전자 디바이스를 동작시키는 컴퓨터 프로그램 엘리먼트로서, 상기 휴대용 전자 디바이스의 중앙 처리 유닛에서 실행될 때 제20항에 따른 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 엘리먼트.
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