KR20150134772A

KR20150134772A - 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법

Info

Publication number: KR20150134772A
Application number: KR1020140061993A
Authority: KR
Inventors: 김상덕; 정은택; 이명규; 조창호; 하정욱; 김태윤
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-12-02
Also published as: WO2015178561A1

Abstract

본 발명은 그래픽 처리 유닛에서 생성되는 FPS(Frame per second)를 동적으로 조절할 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법에 관한 것으로, 어플리케이션 별도 설정된 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 그래픽 처리 유닛; 상기 생성된 프레임을 저장하는 프레임 버퍼; 및 상기 어플리케이션 실행중에 배터리 지속시간을 연장하기 위하여 상기 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 제어부:를 포함한다.

Description

이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법{MOBILE TERMINAL AND DYNAMIC FRAME CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 그래픽 처리 유닛에서 생성되는 FPS(Frame per second)를 동적으로 조절할 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

일반적으로 소정 어플리케이션에 대한 실행이 요청되면 제어부(e.g., CPU)의 제어에 따라 서피스플링거 (Surfaceflinger)는 디스플레이부(e.g., LCD)의 해상도에 맞는 그리픽 화면을 구성하여 디스플레이 프레임 버퍼에 저장한다. 이 상태에서 제어부는 어플리케이션 타입에 따라 그래픽 처리 유닛(Graphic Processing unit : GPU)을 제어하여 그래픽 데이타 즉, FPS(Frame per second)을 생성한다. 일 예로 비디오 게임의 경우 GPU는 초당 60 프레임 즉, 60FPS를 생성한다.

따라서, 상기 디스플레이 프레임 버퍼에 상기 GPU에서 생성된 FPS가 입력되어(draw), 상기 프레임 버퍼로부터 그래픽 화면과 그래픽 데이타(FPS)가 상기 제어부에서 출력된 수직동기신호(Vsyn) 즉, 리프레시 레이트(Refresh rate)에 따라 최종적으로 디스플레이(e.g., LCD)에 표시된다.

그런데, 종래에는 어플리케이션을 실행할 때 GPU에서 생성되는 프레임은 제어부의 제어에 따라 최적 서비스(Best-efforts service) 방식으로 생성된다. 즉, 어플리케이션의 실행 요청이 들어오는 경우 GPU는 그래픽 처리의 최대한의 성능을 발휘하기 위해 제어부의 제어에 따라 각 어플리케이션에 설정되어 있는 수의 프레임(FPS)을 생성한다.

따라서, 종래에는 그래픽 처리가 많은 게임이나 연상량이 많은 어플리케이션 (e.g., 게 임)을 실행할 경우 GPU는 설정된 FPS를 생성하기 위해 쉼없이 동작되어많은 양의 데이타를 처리하야 한다. 이로 인하여 고해상도 대화면의 디스플레이를 탑재하고 있는 이동 단말기에서 그래픽 처리가 많은 게임이나 연상량이 많은 어플리케이션 (e.g., 게 임)을 실행할 경우에는 배터리 사용량이 증가되어 배터리 사용시간이 감소하게 될 뿐만 아니라 발열량이 증가하게 되는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 FPS(Frame per second)를 동적으로 조절할 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단말기 사용 양태에 따라 FPS를 동적으로 조절하여 배터리 사용과 발열량을 저감시킬 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기는 어플리케이션 별도 설정된 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 그래픽 처리 유닛; 상기 생성된 프레임을 저장하는 프레임 버퍼; 및 상기 어플리케이션 실행중에 배터리 지속시간을 연장하기 위해 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 제어부:를 포함한다.

상기 제어부는 절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 발열 상태 및 배터리 잔량 중 적어도 하나 이상의 조건이 충적되면 고정 FPS값을 목표 FPS값으로 변경한다.

상기 목표 FPS값은 감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하할 수 있다.

상기 제어부는 2개 이상의 FPS변경 조건이 만족하면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법은, 어플리케이션을 실행하는 단계; 그래픽 처리 유닛에서 어플리케이션의 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 단계; 상기 생성된 프레임을 프레임 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 어플리케이션 실행중에 배터리 지속시간을 연장하기 위해 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계;를 포함한다.

상기 고정 FPS값은 절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 발열 상태 및 배터리 잔량 중 적어도 하나 이상의 조건이 충적될 때 목표 FPS값으로 변경될 수 있다.

상기 2개 이상의 FPS변경 조건이 만족하면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경할 수 있다.

본 발명은 배터리 사용량이 많고 높은 연상량이 요구되는 게임과 같은 어플리케이션을 실행할 때 GPU(181)에서 출력되는 FPS를 절전모드, GPU사용량, 발열량, 배터리 잔량 등을 종합적으로 고려하여 GPU에서 출력되는 초당 프레임 수(FPS)를 동적으로 변경하고, 이를 근거로 디스플레이부의 LCD리프레시 레이트를 가변함으로써 전력소모를 줄여 배터리의 사용시간을 늘리 수 있을 분만 아니라 발열문제도 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동적 프레임 조절 기능을 갖는 이동 단말기의 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예 따른 리프레쉬 레이트 변경 방법을 나타낸 순서도.
도 10은 도 9의 상세 실시예를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일.유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2a 및 2b는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어하거나 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100)는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive 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), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

도 2a 및 2b를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)를 통해 실시 가능한 통신 시스템에 대하여 살펴본다.

먼저, 통신 시스템은, 서로 다른 무선 인터페이스 및/또는 물리 계층을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 통신 시스템에 의해 이용 가능한 무선 인터페이스에는, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, FDMA), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA), 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 범용 이동통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Systems, UMTS)(특히, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)), 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications, GSM) 등이 포함될 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위하여, CDMA에 한정하여 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은, CDMA 무선 통신 시스템뿐만 아니라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 통신 시스템을 포함한 모든 통신 시스템 적용될 수 있음은 자명하다.

CDMA 무선 통신 시스템은, 적어도 하나의 단말기(100), 적어도 하나의 기지국(Base Station, BS (Node B 혹은 Evolved Node B로 명칭될 수도 있다.)), 적어도 하나의 기지국 제어부(Base Station Controllers, BSCs), 이동 스위칭 센터(Mobile Switching Center, MSC)를 포함할 수 있다. MSC는, 일반 전화 교환망(Public Switched Telephone Network, PSTN) 및 BSCs와 연결되도록 구성된다. BSCs는, 백홀 라인(backhaul line)을 통하여, BS와 짝을 이루어 연결될 수 있다. 백홀 라인은, E1/T1, ATM, IP, PPP, Frame Relay, HDSL, ADSL 또는 xDSL 중 적어도 하나에 따라서 구비될 수 있다. 따라서, 복수의 BSCs가 CDMA 무선 통신 시스템에 포함될 수 있다.

복수의 BS 각각은 적어도 하나의 섹터를 포함할 수 있고, 각각의 섹터는, 전방향성 안테나 또는 BS로부`터 방사상의 특정 방향을 가리키는 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 섹터는, 다양한 형태의 안테나를 두 개 이상 포함할 수도 있다. 각각의 BS는, 복수의 주파수 할당을 지원하도록 구성될 수 있고, 복수의 주파수 할당은 각각 특정 스펙트럼(예를 들어, 1.25MHz, 5MHz 등)을 가질 수 있다.

섹터와 주파수 할당의 교차는, CDMA 채널이라고 불릴 수 있다. BS는, 기지국 송수신 하부 시스템(Base Station Transceiver Subsystem, BTSs)이라고 불릴 수 있다. 이러한 경우, 하나의 BSC 및 적어도 하나의 BS를 합하여 '기지국'이라고 칭할 수 있다. 기지국은, 또한 "셀 사이트"를 나타낼 수도 있다. 또는, 특정 BS에 대한 복수의 섹터들 각각은, 복수의 셀 사이트로 불릴 수도 있다.

방송 송신부(Broadcasting Transmitter, BT) 는, 시스템 내에서 동작하는 단말기들(100)에게 방송 신호를 송신한다. 도 1a에 도시된 방송 수신 모듈(111)은, BT에 의해 전송되는 방송 신호를 수신하기 위해 단말기(100) 내에 구비된다.

뿐만 아니라, CDMA 무선 통신 시스템에는 이동 단말기(100)의 위치를 확인하기 위한, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS)이 연계될 수 있다. 상기 위성은, 이동 단말기(100)의 위치를 파악하는 것을 돕는다. 유용한 위치 정보는, 두 개 이하 또는 이상의 위성들에 의해 획득될 수도 있다. 여기에서는, GPS 추적 기술뿐만 아니라 위치를 추적할 수 있는 모든 기술들을 이용하여 이동 단말기(100)의 위치가 추적될 수 있다. 또한, GPS 위성 중 적어도 하나는, 선택적으로 또는 추가로 위성 DMB 전송을 담당할 수도 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

본 발명은 그래픽처리가 많고 배터리 사용량이 많은 어플리케이션을 사용할 때 초당 출력되는 그래픽 데이타의 프레임 수 즉, FPS(Frame per second)를 동적으로 조절하여 배터리 지속 시간을 연장할 수 있는 방안을 제안한다.

이는 어플리케이션의 최대 성능을 발휘하기 위하여 항상 고정된 프레임 (FPS) 수 즉 많은 그래픽 데이타를 처리하여 출력해야 하는 그래픽 처리 유닛을 조금 쉬게 하여, 전력 소모와 발열의 감소시키기 위함이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동적 프레임 조절 기능을 갖는 이동 단말기의 구성도로서, 도 1에 도시된 이동 단말기 구성의 일부이다.

도 3에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기는 디스플레이부(151), 메모리(170), 제어부(180), 그래픽 처리 유닛(181), 프레임 버퍼 (182)를 포함할 수 있다.

디스플레이부(151)(e.g., LCD)는 동적 프레임 제어 유닛(181)에서 생성된 FPS에 동기화된 수직동기신호(Vsyn) 즉, 리프레시 레이트(Refresh rate)에 따라 프레임 버퍼(182)에 저장된 그래픽 화면 및 그래픽 데이타(FPS)를 LCD에 표시한다. 예를들면, 게임의 경우 그래픽 처리 유닛(181)이 초당 60프레임(60FPS)의 그래픽 데이타를 처리하여 넘겨주면, 디스플레이부(151)는 60Hz의 리프레시 레이트에 따라 프레임을 업데이트하여 LCD에 표시한다.

메모리(170)는 FPS를 동적으로 조절하기 위한 FPS조절 조건(factor)과 그에 대응되는 FPS조정값이 테이블 형태로 저장한다. 상기 FPS조절 조건은 GPU(181)의 사용율(량), 이동 단말기의 발열상태, 절전 모드 및 배터리 상태 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 조절 조건(조절 인자)은 우선순위에 따라 서로 다른 비율로 적용될 수 있다.

프레임 버퍼(182)는 서피스플링거(Surfaceflinger)(미도시)에서 디스플레이부(151)의 해상도에 맞게 구성된 그래픽 화면을 저장하며, 그래픽 처리 유닛 (181)(e.g., GPU)은 프레임 버퍼(182)로 입력되는 FPS를 생성한다.

상기 제어부(180)는 그래픽 처리 유닛 (181)(e.g., GPU)에서 생성되어 프레임 버퍼(182)로 입력되는 FPS를 동적으로 조절하는 역할을 수행한다.

일 예로서, 상기 제어부(180)는 GPU(181)의 사용량에 따라 GPU(181)에서 생성되는 FPS를 동작으로 조절할 수 있다. 이를 위하여 제어부(180)는 GPU(181)의 사용량 또는 데이타 연상 처리량을 모니터링 할 수 있다.

다른 실시예로, 상기 제어부(180)는 이동 단말기의 발열상태에 따라 GPU (181)에서 생성되는 FPS를 동작으로 조절할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(180)는 온도 센서를 통해 이동 단말기의 발열 상태를 확인할 수 있다.

또 다른 실시예로, 상기 제어부(180)는 절전 모드 또는 배터리 상태에 따라 GPU (181)에서 생성되는 FPS를 동작으로 조절할 수 있다. 이를 위하여 어플리케이션 실행시 제어부(180)는 단말기 모드와 배터리 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다.

상기 구성 요소중에서 제어부(180)와 그래픽 처리유닛(181)은 동적 프레임 제어부를 형성할 수 있다.

상술한 실시예들에서 개시된 FPS조절 조건들은 개별 또는 복합적으로 적용될 수 있으며, 적용되는 조건들에 따라 FPS조정값이 계산된다. 예를들어, GPU(181)의 사용량과 발열량이 많은 경우에는 두 실시예에서 적용되는 FPS조정값의 평균이 적용되거나 소정 비율(e.g.,우선순위)에 따라 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.

도 4에 도시된 바와같이, 소정 어플리케이션(e.g., 게임)이 실행되면(S100), 그래픽 제어 유닛 (181)은 제어부(180)의 제어에 따라 해당 어플리케이션에 설정되어 있는 고정 FPS (fixed FPS)(값)에 따라 그래픽 데이타 즉, 프레임을 생성하여 프레임 버퍼 (182)로 출력한다. 상기 고정된 FPS는 60FPS로 가정한다.

상기 프레임 버퍼(182)로 출력된 프레임은 서피스플링거(미도시)에서 구성되어 프레임 버퍼(182)에 저장되어 있는 그래픽 화면에 쓰여져 최종적으로 제어부 (180)에서 출력된 리프레시 레이트(e.g., 60Hz)에 따라 디스플레이부(151)에 표시된다. 즉, GPU(181)가 초당 60프레임의 그래픽 데이타를 생성하여 넘겨주면 디스플레이부(151)는 해당 프레임을 받아 60Hz의 마다 LCD에 표시한다. 이를 수직 동기화하고 한다.

상기 제어부(180)는 어플레케이션 실행시 또는 실행중에 절전 모드의 상태를 체크할 수 있다(S110, S120). 체크결과 절전 모드가 ON으로 설정된 경우, 제어부 (180)는 고정 FPS(e.g., 60FPS)를 변경할 수 있다. 다시 말하면, 1초당 출력해야 하는 그래픽 데이타의 프레임(FPS) 수를 변경할 수 있다.

이를 위해 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 FPS조정 테이블로부터 절전모드에 대응하는 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S130). 상기 FPS조정값은 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현되며, 설명의 편의를 위하여 목표 FPS는 30FPS로 가정한다.

따라서, 제어부(180)는 GPU(181)로 계산된 목표 FPS에 해당하는 제어신호를 출력하여 동적 프레임 제어를 수행한다(S140). 즉, 현재 1초당 60프레임의 그래픽 데이타를 출력하는 GPU(181)는 제어부(180)의 제어에 따라 1초당 30프레임의 FPS를 출력한다. 이는 초당 생성(출력)해야하는 프레임 수가 줄어들어 GPU(181)를 쉬게 만드는 역할을 하기 때문에 전력소모와 발열을 줄일 수 있다. 또한, GPU(181)가 쉰다는 의미는 다음 데이타 처리에 대기하기 쉬워진다는 것을 의미하기 때문에 안정적으로 프레임을 생성할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5는 절전모드가 설정되어 있지 않은 경우에 적용된다.

도 5에 도시된 바와같이, 앞에서 설명한 바와같이 소정 어플리케이션(e.g., 게임)이 실행되면(S200), 그래픽 제어 유닛 (181)은 어플리케이션에 설정되어 있는 고정 FPS(fixed FPS)(값)에 따라 그래픽 데이타 즉, 프레임을 생성하여 프레임 버퍼(182)로 출력한다. 상기 고정된 FPS는 60FPS로 가정한다.

상기 프레임 버퍼(182)로 출력된 프레임은 이미 프레임 버퍼(182)에 저장되어 있는 그래픽 화면에 쓰여진 후 리프레시 레이트(e.g., 60Hz)에 따라 디스플레이부(151)에 표시된다.

상기 제어부(180)는 이동 단말기의 발열 상태를 체크할 수 있다(S210,S220). 상기 발열 상태는 이동 단말기에 구비된 온도센서를 통해 측정될 수 있다. 이동 단말기의 온도가 소정 온도 이상인 경우 제어부(180)는 고정 FPS(e.g., 60FPS)를 변경할 수 있다. 이를 위해 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 FPS조정 테이블로부터 측정된 온도에 해당하는 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S230). 상기 FPS조정값은 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현된다.

따라서, 제어부(180)는 계산된 목표 FPS에 따라 GPU(181)로 제어신호를 출력하여 도 4와 같은 동적 프레임 제어를 수행한다(S240).

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 제어부(180)는 어플리케이션 실행중에 GPU사용량(율)을 체크할 수할 수 있다(S300,S310). 상기 GPU 사용량은 GPU의 메모리 사용량을 나타내는 것으로 GPU(181)를 모니터링하여 체크할 수 있다. 상기 GPU(181)는 제어부(180)의 GPU사용량 체크 요구에 따라 GPU사용량을 제공할 수 있다.

제어부(180)는 체크된 GPU사용량과 기준 사용량을 비교하여(S320), 현재 GPU사용량이 기준 사용량보다 크면, 메모리(170)의 FPS조정 테이블로부터 GPU사용량에 따른 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S330). 상기 GPU사용량에 따른 FPS조정값은 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현될 수 있다.

따라서, 제어부(180)는 계산된 목표 FPS를 출력하도록 GPU(181)에 대한 동적 프레임 제어를 수행한다(S340). 이로 인하여 GPU(181)는 제어부(180)의 제어에 따라 예를들면 60FPS로 고정된 프레임을 30FPS로 감소시켜 출력한다.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.

도 7에 도시된 제4실시예는 배터리 상태에 따라 GPU(181)에서 출력되는 FPS를 동적을 조절하는 방법이다. 어플리케이션 실행중에 제어부(180)는 배터리 잔량을 지속적으로 모니터링할 수 있다.

만약 배터리 잔량이 임계값이하가 되면, 제어부(180)는 FPS조정 테이블로부터 배터리 잔량에 따른 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S400~S430). 상기 배터리 잔량에 따른 FPS조정값 역시 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현될 수 있다.

따라서, 제어부(180)는 상기 계산된 목표 FPS를 출력하도록 GPU(181)에 대한 동적 프레임 제어를 수행함으로써 GPU(181)로부터 감소된 FPS, 예를들면 30FPS가 출력된다(S440).

도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 제5실시예는 제1 내지 제4실시예가 서로 결합된 것으로, 적어도 2개 이상의 FPS 조절 조건이 복합적으로 충족되었을 때 적용된다. 이 경우, 각 FPS 조절 조건의 충족에 따른 목표 FPS는 FPS 조절 조건이 만족될 때마다 갱신되며, 그 갱신 비율은 개별 FPS 조절 조건이 만족될 때와는 다르게 설정될 수 있다.

일 예로 FPS 조절 조건은 우선순위를 가질 수 있으며, 전력소비 및 발열에 가장 큰 영향을 미치는 FPS조절 조건에 더 큰 가중값을 부여하여 최종적으로 목표 FPS를 계산할 수 있다. 이를 위하여 메모리(170)의 FPS조정 테이블에는 FPS 조절 조건의 가중값 및 그에 따른 목표 FPS값 또는 고정 PFS에 대한 감소비율이 저장되어 있다.

도 8을 참조하면, 게임과 같은 어플리케이션이 실행되면, 제어부(180)는 그래픽 제어 유닛 (181)을 제어하여 초기에는 고정 FPS(fixed FPS)(값)을 출력하도록 그래픽 제어 유닛(181)을 제어한다. 상기 고정된 FPS는 60FPS로 가정한다.

상기 어플리케이션이 실행중에 제어부(1800는 먼저 절전 모드의 설정을 체크할 수 있다(S500, S510). 체크결과 절전모드가 설정되면 이때는 현재 어느 정도 전력소비가 억제되고 있기 때문에 단말기의 발열은 체크하는 단계(S520)는 수행하지 않고, 바로 메모리(170)에 저장된 FPS조정 테이블로부터 절전모드에 대응하는 FPS조정값을 확인하여 제1목표 FPS를 계산한다(S530).

일단 제1목표 FPS가 계산되면 제어부(180)는 GPU사용량을 측정하여, 측정된 GPU사용량을 기준 사용량과 비교한다(S540, S550). 비교결과 현재 GPU사용량이 기준 사용량을 초과하면, 절전모드 + 초과된 사용량에 대응되는 FPS조정값을 FPS조정 테이블로부터 리드하여 제2목표 FPS를 계산한다(S560). 다른 방법으로, 제1목표 FPS에 따라 동적 프레임을 제어한 후 GPU사용량을 측정하여 제2목표 FPS를 계산할 수도 있다.

한편 단계(S510)에서 절전모드가 설정되지 않은 경우 제어부(180)는 단말기의 발열 상태를 체크하여, 상술한 도 5의 방법에 따라 제1목표 FPS를 계산한 후 앞에서 설명한 단계(S540~S560)을 순차적으로 수행하여 제2목표 FPS를 계산한다.

따라서, 제어부(180)는 상기 계산된 제2목표 FPS를 출력하도록 GPU(181)에 대한 동작 프레임 제어를 수행함으로써 그래픽 제어 유닛(181)로부터 초기의 고정 FPS값이 아닌 감소된 FPS값이 출력된다 (S570).

이제까지는 배터리 사용량이 많고 높은 연상량이 요구되는 게임과 같은 어플리케이션을 실행할 때 전력 절감과 발열 저하를 위하여, 그래픽 제어 유닛(181)에서 출력되는 FPS를 사용자의 모드설정(e.g., 절전모드), GPU사용량, 발열상태, 배터리 잔량등을 근거로 적응적으로 제어하는 동적 프레임 제어방법을 설명하였다. 상기 동적 프레임 제어방법은 그래픽 제어 유닛(181)(GPU)에서 출력되는 어플리케이션 별 프레임 수(FPS)를 줄여 각 어플리케이션 데이타를 처리하는 그래픽 제어 유닛(181)를 쉬게 하기 위함이다.

일반적으로 어플리케이션이 실행되면 그래픽 제어 유닛(181)에서 출력된 소정 FPS의 그래픽 데이타는, 서피스플링거(미도시)에서 구성되어 프레임 버퍼(182)에 저장된 그래픽 화면에 쓰여져 디스플레이부(151)로 넘겨진다. 디스플레이부 (151)는 넘어온 그래픽 화면 + 그래픽 데이타를 제어부(180)에서 출력된 수직동기신호(Vsyn) 즉, 리프레시 레이트에 따라 LCD의 1920×1080 개의 화소에 표시한다.

상기 수직동기신호(Vsyn)는 FPS와 마찬가지로 어플리케이션마다 사전에 설정되어 있다. 따라서, 게임과 같은 어플리케이션이 실행하면, 일 예로 그래픽 제어 유닛(181)은 60FPS의 그래픽 데이타를 디스플레이부(151)로 넘겨주고, 디스플레이부(151)는 60Hz의 수직동기신호(Vsyn)에 따라 프레임 갱신을 리프레쉬하게 된다. 다른 말로, 게임과 같은 어플리케이션이 실행될 때 그래픽 제어 유닛(181)이 많은 그래픽 데이타를 처리하여 넘겨주면 디스플레이부(151) 역시 빠르게 해당 그래픽 데이타를 LCD에 표시하게 된다.

그런데, 상술한 본 발명의 제1실시예 내지 제5실시예에 따라 그래픽 제어 유닛(181)이 출력하는 FPS값이 줄어들어도, 디스플레이부 (151)의 LCD는 여전히 예를들면 60Hz의 리프레시 레이트를 사용하고 있기 때문에 불필요한 리프레쉬를 수행하는 경우가 발생된다.

따라서, 그래픽 제어 유닛(181)의 프레임 생성과 디스플레이부(151)의 LCD로의 프레임 출력 타이밍을 맞추어야 불필요한 리프레쉬에 의한 전력 소비를 방지할 수 있으며, 이러한 일련의 동작을 수직동기화(Vsyn)이라고 한다. 이를 위하여 본 발명은 그래픽 제어 유닛(181)의 FPS를 동적으로 제어할 때 조정된 FPS값에 따라 적응적으로 디스플레이부(151)의 리프레쉬 레이트를 변경하여 수직동기화가 이루어지도록 한다.

도 9는 본 발명의 실시예 따른 리프레쉬 레이트 변경 방법을 나타낸 순서도이고, 도 10은 상세 실시예이다.

도 9에 도시된 바와같이, 동적 프레임 제어에 의해 어플리케이션에 대한 FPS값이 조정되면(S600), 제어부(180)는 소정 비율로 리프레쉬 레이트를 조절하여 프레임의 출력 주기를 조절한다(S610). 예를들어, 그래픽 제어 유닛(181)의 FPS가 동적 프레임 제어에 의해 60FPS에서 30FPS로 감소되면, 제어부(180)는 디스플레이부 (151)의 60Hz의 LCD 리프레시 레이트를 50%로 감소시켜 30Hz로 리프레쉬를 수행할 수 있다. 상기 50%는 일 예일 뿐 이에 한정되지는 않는다.

상술한 바와같이, 본 발명은 배터리 사용량이 많고 높은 연상량이 요구되는 게임과 같은 어플리케이션을 실행할 때 GPU(181)에서 출력되는 FPS를 절전모드, GPU사용량, 발열량, 배터리 잔량 등을 종합적으로 고려하여 GPU에서 출력되는 초당 프레임 수(FPS)를 동적으로 변경하고, 이를 근거로 디스플레이부의 LCD리프레시 레이트를 가변함으로써 전력소모를 줄여 배터리의 사용시간을 늘리 수 있을 분만 아니라 발열문제도 효율적으로 방지할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

151 : 디스플레이부(LCD) 170 : 메모리
180 : 제어부 181 : 그래픽 처리 유닛(GPU)
182 : 프레임 버퍼

Claims

어플리케이션 별도 설정된 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 그래픽 처리 유닛;
상기 생성된 프레임을 저장하는 프레임 버퍼; 및
상기 어플리케이션 실행중에 배터리 지속시간을 연장하기 위해 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
그래픽 처리 유닛의 사용율 및 단말기의 발열 상태가 임계값을 초과할 때 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제2항에 있어서, 상기 목표 FPS값은
감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
절전 모드가 설정되면 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
배터리 잔량이 임계값을 초과하면 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 발열 상태 및 배터리 잔량 중 2개 이상을 복합적으로 고려하여 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6항에 있어서, 상기 제어부는
절전 모드가 설정된 경우 단말기의 발열 상태는 고려하지 않는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6항에 있어서, 상기 제어부는
2개 이상의 FPS변경 조건이 만족하면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서, 상기 그래픽 처리 유닛의 사용율 및 단말기의 발열 상태에 따른 목표 FPS값을 테이블 형태로 저장하는 메모리; 및
상기 프레임 버퍼에 저장된 프레임을 고정된 리프레시 레이트에 따라 LCD로 출력하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제10항에 있어서, 상기 고정된 리프레시 레이트는
상기 제어부에 의해 변경되는 그래픽 처리 유닛의 변경에 동기화되어 변경되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
어플리케이션을 실행하는 단계;
그래픽 처리 유닛에서 어플리케이션의 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 단계;
상기 생성된 프레임을 프레임 버퍼에 저장하는 단계; 및
상기 어플리케이션 실행중에 배터리 지속시간을 연장하기 위해 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제11항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
그래픽 처리 유닛의 사용율 및 단말기의 발열 상태가 임계값을 초과하면 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제12항에 있어서, 상기 목표 FPS값은
감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제11항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
절전 모드가 설정되면 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제11항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
배터리 잔량이 임계값을 초과하면 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제11항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 발열 상태 및 배터리 잔량 중 2개 이상을 복합적으로 고려하여 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제16항에 있어서, 상기 절전 모드가 설정된 경우 단말기의 발열 상태는 고려하지 않는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제16항에 있어서, 상기 2개 이상의 FPS변경 조건이 만족되면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
제1항에 있어서, 상기 변경된 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값에 따라 디스플레이부의 LCD에 적용되는 고정 리프레시 레이트를 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.