KR20160137240A

KR20160137240A - 주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치

Info

Publication number: KR20160137240A
Application number: KR1020150072094A
Authority: KR
Inventors: 이동주; 이지우; 양철형; 배한재; 손봉섭
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-11-30
Also published as: KR102383790B1; US20160345113A1; US9897696B2

Abstract

다양한 실시 예에 따르면, 제1초음파 트랜스듀서를 통해 제1초음파 신호를 방출하는 동작과, 상기 방출된 제1초음파 신호에 대한 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내인지 확인하는 동작과, 상기 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내일 경우, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시키고 제2초음파 신호를 방출하는 동작과, 상기 제2초음파 신호에 대한 수신된 반사파에 의한 반사 계수를 확인하는 동작 및 상기 확인된 반사 계수에 기반하여 확인된 객체(object)에 대응하는 기능을 수행하는 동작을 포함하는 방법 및 그 전자 장치를 제공할 수 있다.

Description

주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치{ENVIRONMENT RECOGNITION METHOD AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF}

본 발명의 다양한 실시 예들은 전자 장치에 관한 것으로서, 특히 주변 환경을 인식하기 위한 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.

전자 장치(예: 스마트 폰(smart phone) 또는 웨어러블 전자 장치(wearable electronic device))의 성능이 향상됨에 따라, 전자 장치는 다양한 기능을 가진 애플리케이션을 사용자에게 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 애플리케이션의 기능이 다양해지면서, 전자 장치는 애플리케이션이 제공하는 기능의 특성에 따라 애플리케이션과 관련된 다양한 종류들의 정보를 사용자에게 제공할 수도 있다.

상술한 전자 장치의 다양한 기능을 수행하기 위해서는 주변 환경을 인식하거나 전자 장치의 모션 등을 인식하기 위한 보조 장치가 더 필요할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 이러한 보조 장치는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 센서는 전자 장치 외부의 객체를 접근을 인식하기 위한 근접 센서, 장치의 모션을 검출하기 위한 자이로 센서 및 지자기 센서, 주변의 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 인체의 심박수를 측정하기 위한 심박 센서, 주변 조도를 검출하여 디스플레이 등의 밝기를 제어할 수 있는 조도 센서, 전자 장치의 특화된 사용을 위한 인증 도구로 사용되는 지문 인식 센서, 외부 기기를 제어하기 위한 신호를 송출하는 적외선 센서, 외부 객체의 제스처를 인식하거나 객체의 접근은 검출하기 위한 초음파 센서 등 다양한 기능을 갖는 센서를 포함할 수 있다.

일반적으로 전자 장치에는 초음파 트랜스듀서(ultrasonic transducer)를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 초음파 트랜스듀서는 전자 장치의 외면에 노출되도록 장착되어 초음파를 방출하는 초음파 송신부(transmitter) 및 송신된 초음파가 주변 매질(예: 공기, 액체, 인체, 사물 등의 객체)에 반사되는 반사파를 수신하는 수신부(receiver)를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 다르면, 초음파 트랜스듀서는 매질에 반사되는 반사파에 대한 반사 계수와 관련하여 기능이 정의될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 초음파듀서는 접촉하는 객체를 인식하여 전자 장치의 기능을 제어하기 위한 근접 센서로 활용될 수도 있다.

그러나, 이러한 초음파 트랜스듀서는 객체의 종류에 관계 없이 객체의 근접만을 인식하기 때문에 전자 장치의 침수 상황에서도 객체(예: 인체)가 근접한 것으로 잘못 인식할 수 있으며, 침수 상황에서는 별도의 기능이 마련되지 않는 문제점이 발생된다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 다양한 실시 예들은 주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 이종의 초음파 트랜스듀서를 사용하여 접촉 매질의 특성을 정확히 인식할 수 있도록 구성되는 주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 주변 환경 인식 기능과 함께 입력 기능을 동시에 수행할 수 있도록 구현되는 주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동일 매질 경계면에서 접촉식 초음파 트랜스듀서 및 비 접촉식 초음파 트랜스듀서의 배타적 동작에 의해 전자 장치의 정확한 침수 상황을 인식할 수 있도록 구현되는 주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 침수 상황에서도 입력 기능이 적용될 수 있도록 구현되는 주변 환경 인식 방법 및 그 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 일면에 노출된 디스플레이와, 상기 하우징의 상기 일면에 배치되고, 상기 디스플레이에 인접하여 위치한 적어도 하나의 초음파 발생기 및 적어도 하나의 초음파 센서와, 상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 초음파 발생기 및 초음파 센서와 전기적으로 연결된 프로세서 및 상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하며,

상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,

상기 초음파 발생기를 이용하여, 상기 하우징의 일면으로부터 바깥쪽으로 향하는 방향으로 초음파를 방출하고, 상기 초음파 센서를 통하여, 상기 방출된 초음파가 적어도 하나의 오브젝트에 반사되어 돌아온 반사파를 수신하고, 상기 초음파가 방출된 제 1 시간과 상기 반사파가 수신된 제 2 시간의 차이의 적어도 일부 기초하여, 상기 전자장치와 상기 오브젝트의 근접도를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 제1초음파 트랜스듀서를 통해 제1초음파 신호를 방출하는 동작과, 상기 방출된 제1초음파 신호에 대한 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내인지 확인하는 동작과, 상기 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내일 경우, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시키고 제2초음파 신호를 방출하는 동작과, 상기 제2초음파 신호에 대한 수신된 반사파에 의한 반사 계수를 확인하는 동작 및 상기 확인된 반사 계수에 기반하여 확인된 객체(object)에 대응하는 기능을 수행하는 동작을 포함하는 방법을 제공할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 제1초음파 신호를 방출하는 송신부와, 방출된 제1초음파에 대한 반사파를 수신하는 수신부를 포함하는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서접촉식 초음파 트랜스듀서 및 상기 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 및 상기 접촉 초음파 트랜스듀서와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,

상기 방출된 제1초음파 신호에 대한 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내인지 확인하는 동작과, 상기 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내일 경우, 상기 접촉식 초음파 트랜스듀서를 활성화시키고 제2초음파 신호를 방출하는 동작과, 상기 제2초음파 신호에 대한 수신된 반사파에 의한 반사 계수를 확인하는 동작 및 상기 확인된 반사 계수에 기반하여 확인된 객체(object)에 대응하는 기능을 수행하는 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수도 있다.

다양한 실시 예들에 따르면, 기존의 리시버 및 스피커를 이용하여 초음파 트랜스듀서를 구현하여 근접센서 기능을 수행할 수 있다. 또한, 전자 장치의 외부에 노출되는 스피커 실장 공간을 이용하여 근접 센서 기능을 수행함으로서, 부품 실장 공간을 개선할 수 있으며, 접촉식 초음파 트랜스듀서와 함께 서로 다른 매질로 한 경계면의 반사율을 이용하여, 근접 상황 및 초근접 상황의 오류를 개선할 수 있고, 침수 상황을 검출하여 전자 장치를 보호하거나, 침수 상황에서 초음파 트랜스듀서 초음파 원리를 이용하여 다양한 입력 기능을 수행할 수도 있다.

도 1은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서가 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서가 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 요부 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: enclosed type ultrasonic transducer)의 구조를 도시한 요부 단면도이다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: resonant type ultrasonic transducer)의 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서가 배치된 스피커 모듈을 포함하는 이종 초음파 트랜스듀서의 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 마이크로폰의 실장 위치를 도시한 전자 장치의 요부 구성도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서의 다양한 배치 상태를 나타낸 전자 장치의 요부 구성도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서를 이용한 주변 환경 인식 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서를 이용하여 침수 상황에서 입력 기능을 수행하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)" 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어(hardware)적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS, global navigation satellite system), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하여, 다양한 실시 예들에서의, 네트워크 환경 100 내의 전자 장치 101이 기재된다. 전자 장치 101은 버스(bus) 110, 프로세서(processor) 120, 메모리(memory) 130, 입출력 인터페이스(input/output interface) 150, 디스플레이(display) 160, 및 통신 인터페이스(communication interface) 170을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치 101은, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스 110은, 예를 들면, 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서 120은, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서 120은, 예를 들면, 전자 장치 101의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

메모리 130은, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 130은, 예를 들면, 전자 장치 101의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령(command) 또는 데이터(data)를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리 130은 소프트웨어(software) 및/또는 프로그램(program) 140을 저장할 수 있다. 프로그램 140은, 예를 들면, 커널(kernel) 141, 미들웨어(middleware) 143, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API)) 145, 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션") 147 등을 포함할 수 있다. 커널 141, 미들웨어 143, 또는 API 145의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.

커널 141은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어 143, API 145, 또는 어플리케이션 프로그램 147)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스 110, 프로세서 120, 또는 메모리 130 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널 141은 미들웨어 143, API 145, 또는 어플리케이션 프로그램 147에서 전자 장치 101의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어 143은, 예를 들면, API 145 또는 어플리케이션 프로그램 147이 커널 141과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.

또한 미들웨어 143은 어플리케이션 프로그램 147으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어 143은 어플리케이션 프로그램 147 중 적어도 하나에 전자 장치 101의 시스템 리소스(예: 버스 110, 프로세서 120, 또는 메모리 130 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어 143은 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링(scheduling) 또는 로드 밸런싱(load balancing) 등을 수행할 수 있다.

API 145는, 예를 들면, 어플리케이션 147이 커널 141 또는 미들웨어 143에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어(file control), 창 제어(window control), 영상 처리(image processing), 또는 문자 제어(character control) 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(function)(예: 명령어)를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스 150은, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치 101의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스 150은 전자 장치 101의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이 160은, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 160은, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트(text), 이미지(image), 비디오(video), 아이콘(icon), 또는 심볼(symbol) 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이 160은, 터치 스크린(touch screen)을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치(touch), 제스처(gesture), 근접(proximity), 또는 호버링(hovering) 입력을 수신할 수 있다.

통신 인터페이스 170은, 예를 들면, 전자 장치 101과 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치 102, 제2 외부 전자 장치 104, 또는 서버 106) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스 170은 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크 162에 연결되어 외부 장치(예: 제2 외부 전자 장치 104 또는 서버 106)와 통신할 수 있다.

무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(global system for mobile communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신 164를 포함할 수 있다. 근거리 통신 164는, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(global positioning system), Glonass(global navigation satellite system), Beidou Navigation satellite system(이하, “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크 162는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 네트워크(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치 101과 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 서버 106은 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치 101에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버 106에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치 101이 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치 101은 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버 106)에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버 106)는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치 101로 전달할 수 있다. 전자 장치 101은 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅(cloud computing), 분산 컴퓨팅(distributed computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅(client-server computing) 기술이 이용될 수 있다.

도 2는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.

전자 장치 201은, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치 101의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치 201은 하나 이상의 프로세서(예: AP(application processor)) 210, 통신 모듈 220, 가입자 식별 모듈 224, 메모리 230, 센서 모듈 240, 입력 장치 250, 디스플레이 260, 인터페이스 270, 오디오 모듈 280, 카메라 모듈 291, 전력 관리 모듈 295, 배터리 296, 인디케이터 297, 및 모터 298를 포함할 수 있다.

프로세서 210은, 예를 들면, 운영 체제 또는 어플리케이션 프로그램을 구동하여 프로세서 210에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서 210은, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 210은 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서 210은 도 2에 도시된 구성 요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 221)를 포함할 수도 있다. 프로세서 210은 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

통신 모듈 220은, 도 1의 통신 인터페이스 170와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈 220은, 예를 들면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, 블루투스 모듈 225, GNSS 모듈 227(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC 모듈 228 및 RF(radio frequency) 모듈 229를 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈 221은, 예를 들면, 통신 네트워크를 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221은 가입자 식별 모듈(예: SIM(subscriber identification module) 카드) 224를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치 201의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221은 프로세서 210이 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

WiFi 모듈 223, 블루투스 모듈 225, GNSS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, 블루투스 모듈 225, GNSS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈 229는, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈 229는, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나(antenna) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 221, WiFi 모듈 223, 블루투스 모듈225, GNSS 모듈 227 또는 NFC 모듈 228 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈 224는, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

메모리 230(예: 메모리 130)은, 예를 들면, 내장 메모리 232 또는 외장 메모리 234를 포함할 수 있다. 내장 메모리 232는, 예를 들면, 휘발성 메모리(volatile memory)(예: DRAM(dynamic RAM(random access memory)), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM(read only memory)), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리 234는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(MultiMediaCard) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리 234는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치 201과 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

센서 모듈 240은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치 201의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈 240은, 예를 들면, 제스처 센서(gesture sensor) 240A, 자이로 센서(gyro sensor) 240B, 기압 센서(barometer) 240C, 마그네틱 센서(magnetic sensor) 240D, 가속도 센서(acceleration sensor) 240E, 그립 센서(grip sensor) 240F, 근접 센서(proximity sensor) 240G, 컬러 센서(color sensor) 240H(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(medical sensor) 240I, 온/습도 센서(temperature-humidity sensor) 240J, 조도 센서(illuminance sensor) 240K, 또는 UV(ultra violet) 센서 240M, 초음파 센서 240N 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 초음파 센서 240N은 적어도 하나의 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 초음파 센서 240N은 접촉식 초음파 트랜스 듀서(예: elclosed type ultrasonic transducer) 및 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: resonant type ultrasonic transducer)를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 및 비 접촉식 초음파 트랜스듀서는 프로세서의 제어에 따라 상호 배타적으로 또는 동시에 작동되도록 제어될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈 240은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서(iris scan sensor) 및/또는 지문 센서(finger scan sensor)를 포함할 수 있다. 센서 모듈 240은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치 201은 프로세서 210의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈 240을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서 210가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈 240을 제어할 수 있다.

입력 장치 250은, 예를 들면, 터치 패널(touch panel) 252, (디지털) 펜 센서(pen sensor) 254, 키(key) 256, 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 258를 포함할 수 있다. 터치 패널 252는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널 252는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널 252는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서 254는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 키 256은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드(keypad)를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치 258은 마이크(예: 마이크 288)를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이 260(예: 디스플레이 160)는 패널 262, 홀로그램 장치 264, 또는 프로젝터 266을 포함할 수 있다. 패널 262는, 도 1의 디스플레이 160과 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널 262는, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널 262는 터치 패널 252와 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치 264는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터 266은 스크린(screen)에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치 201의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이 260은 패널 262, 홀로그램 장치 264, 또는 프로젝터 266을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스 270은, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface) 272, USB(universal serial bus) 274, 광 인터페이스(optical interface) 276, 또는 D-sub(D-subminiature) 278을 포함할 수 있다. 인터페이스 270은, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스 170에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스 270은, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈 280은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈 280의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스 150에 포함될 수 있다. 오디오 모듈 280은, 예를 들면, 스피커 282, 리시버 284, 이어폰 286, 또는 마이크 288 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 282는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 가청 주파수 대역의 신호와 초음파 주파수 대역의 신호를 함께 출력할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 스피커 282에서 방출된 초음파 신호의 반사파를 수신할 수 있으며, 외부의 가청 주파수 대역의 신호를 수신할 수도 있다.

카메라 모듈 291은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈 295는, 예를 들면, 전자 장치 201의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈 295는 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 296 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리 296의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리 296은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터 297은 전자 장치 201 또는 그 일부(예: 프로세서 210)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터 298은 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치 201은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(MediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 3은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.

한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈 310(예: 프로그램 140)은 전자 장치(예: 전자 장치 101)에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operating system(OS)) 및/또는 운영 체제상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램 147)을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈 310은 커널 320, 미들웨어 330, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface (API)) 360, 및/또는 어플리케이션 370을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는 전자 장치상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버 106 등)로부터 다운로드(download) 가능하다.

커널 320(예: 커널 141)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저 321 및/또는 디바이스 드라이버 323을 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저 321은 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저 321은 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버 323은, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

미들웨어 330은, 예를 들면, 어플리케이션 370이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션 370이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API 360을 통해 다양한 기능들을 어플리케이션 370으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어 330(예: 미들웨어 143)은 런타임 라이브러리 335, 어플리케이션 매니저(application manager) 341, 윈도우 매니저(window manager) 342, 멀티미디어 매니저(multimedia manager) 343, 리소스 매니저(resource manager) 344, 파워 매니저(power manager) 345, 데이터베이스 매니저(database manager) 346, 패키지 매니저(package manager) 347, 연결 매니저(connectivity manager) 348, 통지 매니저(notification manager) 349, 위치 매니저(location manager) 350, 그래픽 매니저(graphic manager) 351, 또는 보안 매니저(security manager) 352 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리 335는, 예를 들면, 어플리케이션 370이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리 335는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

어플리케이션 매니저 341은, 예를 들면, 어플리케이션 370 중 적어도 하나의 어플리케이션의 생명 주기(life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저 342는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저 343은 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷(format)을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저 344는 어플리케이션 370 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저 345는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리(battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저 346은 어플리케이션 370 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저 347은 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저 348은, 예를 들면, WiFi 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저 349는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건(event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저 350은 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저 351은 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저 352는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치 101)가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어 330은 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

미들웨어 330은 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어 330은 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어 330은 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API 360(예: API 145)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼(platform) 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

어플리케이션 370(예: 어플리케이션 프로그램 147)은, 예를 들면, 홈 371, 다이얼러 372, SMS/MMS 373, IM(instant message) 374, 브라우저 375, 카메라 376, 알람 377, 컨택트 378, 음성 다이얼 379, 이메일 380, 달력 381, 미디어 플레이어 382, 앨범 383, 시계 384, 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 수행할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션 370은 전자 장치(예: 전자 장치 101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104)) 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의 상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.

장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104))의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온(turn-on)/턴-오프(turn-off) 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스 등)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 어플리케이션 370은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104))의 속성)에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션 등)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션 370은 외부 전자 장치(예: 서버 106 또는 전자 장치(102, 104))로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션 370은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈 310의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시 예들에 따르면, 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어(firmware), 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: 프로세서 210)에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈 310의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서 120)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들면, 메모리 130이 될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시 예들에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다. 그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 이종의 초음파 트랜스듀서를 프로세서의 제어에 의해 배타적으로 이용하여, 객체의 접근을 인식할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 이종의 초음파 트랜스듀서를 이용하여 장치의 침수 상황을 정확히 인식할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 방수 장치의 경우, 침수 상황에서 적어도 하나의 초음파 트랜스듀서를 이용하여 입력 기능(예: 키 입력, 제스처 입력 등)을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서로써 enclosed type ultrasonic transducer를 예를 들어 설명하였고, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서로써 resonant type ultrasonic transducer를 예를 들어 설명하였으나, 이에 국한되지 않으며, 초음파를 이용한 서로 다른 방식으로 센싱 가능한 다양한 초음파 트랜스듀서가 적용될 수 있음을 알아야 한다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 인터페이스를 제공하는 방법, 장치 및 시스템에 대하여 살펴보기로 한다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시 예들이 하기에서 기술하는 내용에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니므로, 하기의 실시 예에 의거하여 다양한 실시 예들에 적용할 수 있음에 유의하여야 한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 발명의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치 400의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치 400은 초음파 송수신부 410, 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: elclosed type ultrasonic transducer) 416, 스피커 417, 마이크로폰 418, 터치스크린(touchscreen) 420, 카메라 모듈 430, 메모리 440 및 프로세서 450을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 417 및 마이크로폰 418은 일반 오디오 모듈 기능에 더하여, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: resonant type ultrasonic transducer)로써 동작하도록 기여될 수 있다. 이러한 경우, 이종의 초음파 트랜스듀서들은 전자 장치 400의 초음파 입출력부로써 기여될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 도 1의 프로세서 120, 도 2의 프로세서 210과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에서 전자 장치 400은 도 4에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니며, 도 4에 도시된 구성들보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성들을 가지는 것으로 구현될 수 있다.

초음파 송수신부 410은 초음파 TX 빔포밍부 411, 사운드 입출력부 412, 초음파 RX 빔포밍부 413, 스위칭부 414 및 초음파 필터부 415를 포함할 수 있다.

초음파 TX 빔포밍부 411은 프로세서 450의 제어를 받아 송신 초음파의 펄스 파형(송신 초음파 신호)을 생성할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 생성된 송신 초음파 신호는 접촉식 초음파 트랜스듀서 416 및 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: 스피커 417)을 통해 외부로 출력될 수 있다.

사운드 입출력부(sound 입출력부) 412는 프로세서 450의 제어에 의해 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 생성할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 생성된 가청 주파수 대역의 사운드 신호는 스피커 417을 통하여 외부로 출력될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 417은 초음파 TX 빔포밍부 411에서 생성된 초음파 주파수 대역의 송신 초음파 신호 및 사운드 입출력부 412에서 생성된 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 함께 출력할 수 있다.

초음파 필터부 415는 접촉식 초음파 트랜스듀서 416 및/또는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: 마이크로폰 417)로부터 수신되는 신호 중 수신 초음파 신호(반사파)를 필터링하여 초음파 RX 빔포밍부 413에 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 초음파 RX 빔포밍부 413은 초음파 필터부 415를 통과한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 수신된 수신 초음파 신호를 프로세서 450에 전달할 수 있다.

스위칭부(MUX & T/R switch) 414는 프로세서 450의 제어를 받아 마이크로폰 418과 이종의 초음파 트랜스듀서를 포함한 모든 입출력 장치와 연결되고, 송수신 신호를 초음파 송수신부의 각 부분으로 전달할 수 있다.

프로세서 450은 초기에는 초음파 TX 빔포밍부 411에서 생성된 송신 초음파 신호를 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: 스피커 417)로만 전달하도록 스위칭부 414를 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 마이크로폰 418로부터 수신된 수신 초음파 신호만을 초음파 RX 빔포밍부 413으로 수신하도록 스위칭부 414를 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 마이크로폰 418에서 수신된 초음파(반사파)에 의해 객체가 근접하였음이 검출되면, 즉, 전반사가 검출되면, 프로세서 450은 초음파 TX 빔포밍부 413에서 방출되는 송신 초음파 신호가 스피커 417(비 접촉식 초음파 트랜스듀서)로 전달되는 것을 차단하고, 접촉식 초음파 트랜스듀서 416으로만 송신 초음파 신호가 전달되도록 스위칭부 414를 제어할 수 있다. 이러한 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서 416으로부터 수신되는 수신 초음파 신호만을 초음파 RX 빔포밍부 413을 통해 수신하도록 제어할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 이러한 경우, 프로세서 450은 사운드 입출력부 412를 통해 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 스피커 417을 통해 송출하고 마이크로폰 418을 통해 외부의 가청 주파수 대역의 사운드 신호만을 수신할 수 있도록 스위칭할 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 기능 설정에 따라, 프로세서 450은 초음파 TX 빔포밍부 411에서 생성된 송신 초음파 신호를 접촉식 초음파 트랜스듀서 416 및 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 417로 동시에 전달하고, 접촉식 초음파 트랜스듀서 416 및 마이크로폰 418을 통해 수신 초음파 신호를 동시에 수신하도록 제어할 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 초음파 송수신부 410을 제어하여 접촉식 초음파 트랜스듀서 416 및 스피커 417을 통해 송신 초음파 신호를 송신하거나, 마이크로폰 418 또는 접촉식 초음파 트랜스듀서 416을 통해 수신된 수신 초음파 신호를 수신한다. 이때 프로세서 450은 입/출력 Path를 제어하기 위해 MUX 및 T/R Switch를 통해 제어 신호를 전달하고, 초음파 TX 빔포빙부 411에 송신 신호를 전송하거나, 초음파 RX 빔포밍부 413으로부터 수신 신호를 제공받을 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(스피커 417)로 사운드 신호를 전송하기 위해 사운드 입출력부 412를 제어하여 출력할 사운드 신호를 생성하고, MUX를 통해 초음파 TX 빔포밍부 411에서 생성된 송신 초음파 신호와 함께 송신 사운드 신호를 스피커 417를 통해 출력할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 이종의 초음파 트랜스듀서를 상호 배타적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: 마이크로폰 418)를 통해 수신된 수신 초음파 신호(반사파)를 이용하여 객체의 근접을 검출한 후, 접촉식 초음파 트랜스듀서 416을 작동시켜 접촉(또는 초근접) 매질(객체)의 종류를 파악할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 매질의 종류에 따라 침수 상황을 인식할 수 있으며, 침수 상황에 대비한 전자 장치 400의 다양한 기능을 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 침수 상황을 인식하였을 때, 전자 장치 400의 전원을 OFF시킴으로써, 내부의 회로 및 전자 부품들을 보호할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 전자 장치 400에 방수 기능이 부여된 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서 416를 이용하여 입력 기능을 수행할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 수중에서 접촉식 초음파 트랜스듀서 416의 인체 접촉에 따른 전자 장치 400의 적어도 하나의 기능을 실행할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 해당 기능은 카메라 모드 진입, 이미지 캡처링, 볼륨 업/다운, 슬립 모드에서 아이들 모드로의 전환, 전원 OFF 등 다양한 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 설정에 따라 접촉식 초음파 트랜스듀서 416을 활성화시켜 키 버튼 또는 제스처 인식을 위한 센서로 활용되도록 제어할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 접촉식 초음파 트랜스듀서 416 및/또는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 417을 활성화시키고, 전자 장치 400의 슬립 상태에서 일정 웨이크 업 주기에 맞춰 초음파를 방출함으로써, 객체의 접근에 따른 아이들 모드의 전환을 도모하도록 제어할 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 전자 장치 400이 통신용 이동 단말에 기여될 때, 근접 센서로 기여되도록 제어할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 전자 장치 400의 통화 개시를 검출하면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 416을 활성화시켜 근접 센서로 작동하도록 제어할 수도 있다.

터치스크린 420은 입력 기능과 표시 기능을 동시에 수행할 수 있는 입출력 장치를 나타내며, 디스플레이 421(예: 디스플레이(160, 260))과 터치감지부 422를 포함할 수 있다. 상기 터치스크린 420은 전자 장치 400과 사용자 사이에 입출력 인터페이스를 제공하며, 사용자의 터치 입력을 전자 장치 400에게 전달할 수 있고, 전자 장치 400으로부터의 출력을 사용자에게 보여주는 매개체 역할을 포함할 수 있다. 상기 터치스크린 420은 사용자에게 시각적인 출력(visual output)을 보여줄 수 있다. 상기 시각적 출력은 텍스트(text), 그래픽(graphic), 비디오(video)와 이들의 조합의 형태로 나타날 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 디스플레이 421은 전자 장치 400에서 처리되는 다양한 정보를 표시(출력)할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 421은 전자 장치 400이 충전 시에 수행하는 동작, 또는 USB 인터페이스 연결에 따른 데이터 통신을 수행하는 동작과 관련된 사용자 인터페이스(UI, user interface) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, graphical UI)를 표시할 수 있다.

터치감지부 422는 상기 디스플레이 421와 중첩되는 방식으로 배치될 수 있으며, 터치스크린 420 표면에 접촉 또는 근접하는 사용자 입력을 감지할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 사용자 입력은 싱글터치(single-touch), 멀티터치(multi-touch), 호버링(hovering), 또는 에어 제스처 중 적어도 하나에 기반하여 입력되는 터치 이벤트 또는 근접 이벤트를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 이종의 초음파 트랜스듀서를 이용하여 전자 장치 400의 침수 상황을 인식할 경우, 터치 감지부 422의 오동작을 방지하기 위하여, 비활성화시킬 수 있다. 이러한 경우, 전원이 OFF되지 않는 한, 디스플레이 421은 활성화 상태를 유지하여 대응 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.

카메라 모듈 430(예: 카메라 모듈 291)은 전자 장치 400의 촬영 기능을 지원하는 구성을 나타낸다. 카메라 모듈 430은 프로세서 450의 제어에 따라 임의의 피사체를 촬영하고, 촬영된 데이터(예: 이미지)를 디스플레이 421에 전달할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 카메라 모듈 430은 전자 장치 400에서 촬영이 가능한 다양한 위치에 적어도 하나가 배치될 수 있다.

메모리 440(예: 메모리(130, 230))은 프로세서 450에 의해 실행되는 하나 또는 그 이상의 프로그램들(one or more programs)을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 입/출력되는 데이터들은 예를 들어, 동영상, 이미지, 사진 등의 파일을 포함할 수 있다. 메모리 430은 획득된 데이터를 저장하는 역할을 담당하며, 실시간으로 획득된 데이터는 일시적인 저장 장치에 저장할 수 있고, 저장하기로 확정된 데이터는 오래 보관 가능한 저장 장치에 저장할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 메모리 440은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서 416에 의해 검출되는 매질의 종류와 이에 대응하는 반사 계수가 저장된 매핑 테이블을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 접촉식 초음파 트랜스듀서 416에 의해 수신된 수신 초음파 신호를 기반으로 초음파 RX 빔포밍부 413에서 검출된 매질에 관련한 반사 계수와 메모리 440에 저장된 매핑 테이블을 비교하여 해당 반사 계수에 대응하는 매질을 확인할 수 있으며, 확인된 매질에 관련한 전자 장치의 기능을 제어할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 방수 기능을 갖는 전자 장치 400의 침수 상황에서 카메라 모듈 430을 자동 또는 인스트럭션(instruction)에 의해 동작시킬 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 450은 이러한 경우 접촉식 초음파 트랜스듀서 416을 이미지 캡처링을 위한 키 버튼으로 사용하도록 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서가 배치된 상태를 도시한 전자 장치 500의 사시도이다. 한 실시 예에 따르면 전자 장치 500은 도 1의 전자 장치 101, 도 2의 전자 장치 201 또는 도 4의 전자 장치 400일 수 있다.

도 5를 참고하면, 전자 장치 500은 전면이 윈도우 507로 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치 500의 윈도우 507의 일부 영역은 디스플레이 501이 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면 디스플레이 501의 상부에는 상대방의 음성을 수신하기 위한 스피커 장치 502가 설치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 장치 502는 이종의 초음파 트랜듀서 600 중 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610과 동일한 구성으로써 기여될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 장치 502의 일측에는 복수의 센서 모듈 504가 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 복수의 센서 모듈 504는 조도센서, 근접 센서, 초음파 센서 등과 같은 센서 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 센서 모듈 504의 일측으로 전자 장치의 상태 정보를 사용자에게 제공하기 위한 인디케이터(indicator) 505가 더 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 장치 502의 타측으로는 카메라 장치 506이 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 카메라 장치 506은 전자 장치 500의 전면에 배치되어 전면 카메라 장치로 기여될 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이 501의 하측으로는 전자 장치 사용자의 음성을 상대방에게 전송하기 위한 통화용 마이크로폰 503이 더 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 500은 전면에 배치되는 이종의 초음파 트랜스듀서 600을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 이종의 초음파 트랜스듀서 600은 상술한 바와 같은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610 및 접촉식 초음파 트랜스듀서 620을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 이종의 초음파 트랜스듀서 600 중 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610은 가청 주파수 대역의 사운드를 송신 또는 송수신하기 위한 기능을 함께 수행하기 위하여, 전자 장치 500의 전면에 노출되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610은 전자 장치 500의 스피커 장치 502와 겸용으로 사용될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 도시된 바와 같이, 사용자가 인지할 수 있도록 가시화되거나, 실질적으로 윈도우 507의 배면에 배치되어 가시화되지 않도록 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 사용자에게 그 위치를 인식시키기 위하여 가시화되어 배치될 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610의 주변에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610의 테두리를 따라 둘러싸도록 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610의 주변에 적어도 하나가 일정 간격을 가지며 배치될 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 500은 초기에 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610만을 작동시킬 수 있으며, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610에 의한 객체(예: 인체, 액체 등의 객체)의 근접이 검출되면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620을 활성화시켜 접촉된 객체(매질)의 종류를 정확히 확인할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치 500은 접촉된 객체의 종류에 따른 대응 기능을 수행할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 500은 설정 변경에 따라 접촉식 초음파 트랜스듀서 620 또는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610 중 적어도 하나를 활성화시킬 수 있다.한 실시 예에 따르면, 전자 장치 500은 접촉식 초음파 트랜스듀서 620을 이용하여 키 입력 기능 및/또는 제스처 입력 기능을 수행하도록 제어할 수도 있다.

이하 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도 6a는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서 600이 배치된 상태를 도시한 전자 장치의 요부 단면도이다. 도 6b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: enclosed type ultrasonic transducer) 620의 구조를 도시한 요부 단면도이다. 도 6c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 비 접촉식 초음파 트랜스듀서(예: resonant type ultrasonic transducer)의 주파수 특성을 도시한 그래프이다.

도 6a를 참고하면, 다양한 실시 예에 따르면, 이종의 초음파 트랜스듀서 600은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610은 전자 장치의 하우징 611에 마련된 스피커 모듈 설치 공간 6111에 배치되는 스피커 모듈 612와, 마이크로폰 설치 공간 6112에 배치되는 마이크로폰 616을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610은 초음파 신호를 출력하기 위한 스피커 모듈 612를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 트랜스듀서 610은 스피커 모듈 612에서 출력된 송신 초음파 신호가 반사되어 돌아오는 수신 초음파 신호를 검출하기 위한 마이크로폰 616을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 모듈 612는 보이스 코일(voice coil)을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 스피커 모듈 612의 소형화를 위하여 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 타입의 스피커 모듈을 사용할 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 스피커 모듈 612는 전자 장치의 제어를 받아 초음파 TX 빔포밍부에서 생성된 초음파 주파수 대역(예: 도 6c의 40Khz ~ 50Khz 주파수 대역의 신호)송신 초음파 신호를 출력하기 위한 초음파 송신부로 기여될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 모듈 612는 사운드 입/출력부에서 생성된 가청 주파수 대역(예: 도 6c의 10Khz ~ 20Khz 주파수 대역의 신호)의 사운드 신호를 송신 초음파 신호와 동시에 출력할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 마이크로폰 616은 스피커 모듈 612에서 출력된 송신 초음파 신호가 전자 장치의 외부에서 반사되어 돌아오는 수신 초음파 신호(반사파)를 수신할 수 있는 초음파 수신부로 기여될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 마이크로폰 613은 가청 주파수 대역의 외부의 사운드를 수신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 스피커 모듈 612가 배치된 하우징 611의 상부의 대응 영역에는 스피커 공명 공간 6113이 마련될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 공명 공간 6113의 상부에는 윈도우 613이 설치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 윈도우 613은 하우징 611에 고정될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 윈도우 613의 스피커 모듈 612와 대응되는 부분에는 일부가 노출되는 방식으로 스피커 그릴614가 설치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 그릴 614는 스피커 모듈 612에서 방출되는 송, 수신 초음파 신호 및 사운드 신호를 통과시키기 위한 복수의 방출홀 6141이 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 복수의 방출홀 6141은 외부의 사운드를 마이크로폰 616에 전달하기 위한 홀로서 기여될 수 있다. 따라서, 방출홀 6141은 스피커 모듈 612와 마이크로폰 616의 송,수신 초음파 신호 및 가청 주파수 대역의 입출력 사운드를 동시에 통과시키도록 기여될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610의 주변에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610을 둘러싸는 방식으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 적어도 하나의 접촉식 초음파 트랜스듀서 620이 비 접촉식 트랜스듀서 610의 주변에 일정 간격으로 배치될 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 하우징 611과 윈도우 613의 사이에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 윈도우 613의 외부에 가시적으로 노출되도록 배치되거나 노출되지 않도록 배치될 수 있다. 노출되지 않는 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 사용자에게 그 위치가 직관적으로 인지될 수 있는 별도의 인디케이터가 윈도우 613의 상면에 각인될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 스피커 그릴 614의 저면에는 스피커 방출홀 6141을 통해 유입되는 이물질 또는 물의 침투를 방지하기 위한 방수 메쉬 615가 더 배치될 수 있다.

도 6b를 참고하면, 압전 소자인 PE(Piezoelectric Element)층 621을 사이에 두고 정합층 623 및 흡음층 622가 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 정합층은 623은 윈도우 613에 PE층을 고정시킬 수 있는 부착층으로 기여될 수 있으며, 흡음층622는 전자 장치의 하우징에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, PE층 621은 하우징의 표면에서 떨어지지 않도록 지지층 역할을 수행하며, 방출된 초음파가 전자 장치 내부에 전달되지 않고 전자 장치의 외부로만 방출될 수 있도록 하여 간섭을 방지할 수 있는 반사 계수가 높은 물질로 구성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 610은 스피커 모듈 612를 통해 송신 초음파 신호를 방출할 수 있으며, 외부에서 근접(예: 초 근접)하는 객체에 반사된 수신 초음파 신호를 마이크로폰 616을 통해 수신하여 전반사 여부를 검출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 620은 송신 초음파 신호를 방출하며, 일반적인 공기(air) 환경에서는 전반사를 수행할 수 있으며, 윈도우 613의 대응 위치에 접촉되는 매질의 종류에 따라 서로 다른 반사 계수를 갖는 수신 초음파 신호를 수신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 초기에 비 접촉식 초음파 트랜스듀서만 610을 동작시켜 외부에서 반사되는 객체에 대한 전반사를 검출할 수 있다. 전반사가 검출되면, 전자 장치는 접촉식 초음파 트랜스듀서 620을 활성화시켜 접촉되는 객체(매질)의 종류를 검출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 접촉식 초음파 트랜스듀서 620으로부터 수신된 수신 초음파 신호에 대한 반사 계수를 산출하고, 산출된 반사 계수에 대응하는 매질의 종류를 결정하여 기 설정된 대응 기능을 수행할 수 있다.

도 7a는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서 720이 배치된 스피커 모듈 710을 포함하는 이종 초음파 트랜스듀서 700의 사시도이다.

도 7a를 참고하면, 접촉식 초음파 트랜스듀서 720은 상술한 구성과 달리, 스피커 모듈 710에 상면에 직접 부착되는 방식으로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서 720은 스피커 모듈 710에서 인출되고, 전자 장치의 PCB에 전기적으로 연결되기 위한 컨넥터 부재 711(예: FPCB)을 이용하여 PCB에 전기적으로 연결될 수도 있다. 이러한 경우, 전자 장치는 접촉식 초음파 트랜스듀서 720을 위한 별도의 설치 공간을 마련하지 않아도 되므로, 전자 장치의 슬림화에 기여할 수 있다.

도 7b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 마이크로폰 7531의 실장 위치를 도시한 전자 장치의 요부 구성도이다.

도 7b를 참고하면, 전자 장치 750은 윈도우 752의 일부 영역에 디스플레이 751을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면 디스플레이 배치 영역이 아닌 윈도우 752의 일부 영역에는 스피커 모듈 753이 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 모듈 753의 주변에는 접촉식 초음파 트랜스듀서 754가 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 스피커 모듈 753에서 방출되는 송신 초음파 신호가 외부 객체에 의해 반사되어 되돌아오는 수신 초음파 신호를 수신하기 위한 마이크로폰 7531이 스피커 모듈 753과 일정 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 마이크포폰 7531은 접촉식 초음파 트랜스듀서 754의 외측 주변에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 마이크로폰 7531은 스피커 모듈 753이 설치되는 면과 동일한 면에 설치될 수 있다. 이는 스피커 모듈 753에서 방출되는 송신 초음파 신호가 반사되어 되돌아오는 수신 초음파 신호를 원활히 수신하기 위함이다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 접촉식 초음파 트랜스듀서의 다양한 배치 상태를 나타낸 전자 장치의 요부 구성도이다.

도 8a 내지 8c를 참고하면, 접촉식 초음파 트랜스듀서는 적어도 두 개가 설치되어 접촉된 객체(예: 손가락)의 제스처에 대응하는 다양한 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 침수 환경을 검출하였을 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서를 이용하여, 이러한 환경에서도 객체의 제스처를 감지하여 대응 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, Z축 상에서의 사용자의 제스처에 따른 반사파를 통해 제스처를 인식할 수 있다. 즉, Z축상으로 접촉식 초음파 트랜스듀서에 가까워지는 경우, 반사파의 도달 시간이 점점 짧아지는 원리를 이용할 수 있다. 이러한 원리를 이용하여, 침수 환경에서 접촉식 초음파 트랜스듀서를 가상 버튼으로 활용할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서는 침수 환경이 아닌 일반 환경에서도 상술한 기능을 수행할 수 있도록 제어될 수 있다.

도 8a를 참고하면, 전자 장치 810은 윈도우 812의 일부 영역에 디스플레이 811을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 한 쌍의 접촉식 초음파 트랜스듀서 814, 815가 윈도우 812의 일부 영역에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르며, 접촉식 초음파 트랜스듀서 814, 815는 스피커 모듈 813의 좌, 우측에 각각 배치될 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치 810은 사용자의 손가락이 윈도우 812에 접촉된 상태(또는 초근접된 상태)에서 좌측에서 우측으로 드래그 동작을 수행할 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서 814, 815가 이를 검출하도록 하여 기 설정된 대응 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 전자 장치 810은 사용자 손가락이 좌측에 배치된 접촉식 초음파 트랜스듀서 814의 접촉을 검출한 후, 일정 시간 이내에 우측의 접촉식 초음파 트랜스듀서 815의 접촉을 검출할 경우, 대응 기능을 수행할 수 있도록 제어할 수도 있다. 이러한 경우, 전자 장치 810은 좌측의 접촉식 초음파 트랜스듀서 814와 우측의 접촉식 초음파 트랜스듀서 815가 순차적으로 접촉되었음이 검출될 때, 드래그가 아닌 두 번의 연속적인 터치에 의해 동일한 기능이 수행되도록 설정할 수도 있다.

도 8b를 참고하면, 전자 장치 820은 윈도우 822의 일부 영역에 디스플레이 821을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 한 쌍의 접촉식 초음파 트랜스듀서 824, 825가 윈도우 822의 일부 영역에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르며, 접촉식 초음파 트랜스듀서 824, 825는 스피커 모듈 823의 상, 하측에 각각 배치될 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치 820은 사용자의 손가락이 윈도우 822에 접촉된 상태(또는 초근접된 상태)에서 상측에서 하측으로 드래그 동작을 수행할 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서 824, 825가 이를 검출하도록 하여 기 설정된 대응 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않으며, 전자 장치 820은 사용자 손가락이 상측에 배치된 접촉식 초음파 트랜스듀서 824의 접촉을 검출한 후, 일정 시간 이내에 하측의 접촉식 초음파 트랜스듀서 825의 접촉을 검출할 경우, 대응 기능을 수행할 수 있도록 제어할 수도 있다. 이러한 경우, 전자 장치 820는 좌측의 접촉식 초음파 트랜스듀서 824와 우측의 접촉식 초음파 트랜스듀서 825의 순차적인 접촉이 검출될 때, 드래그가 아닌 두 번의 연속적인 터치에 의해 동일한 기능이 수행되ㄷ록 설정할 수도 있다.

도 8c를 참고하면, 전자 장치 830은 윈도우 832의 일부 영역에 디스플레이 831을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 네 개의 접촉식 초음파 트랜스듀서 834, 835, 836, 837가 윈도우 832의 일부 영역에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르며, 접촉식 초음파 트랜스듀서 834, 835, 836, 837는 스피커 모듈 833의 좌, 우, 상, 하측에 각각 배치될 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치 830은 사용자의 손가락이 윈도우 832에 접촉된 상태에서 좌측에서 우측으로, 우측에 좌측, 상측에서 하측 및 하측에서 상측으로 드래그 동작 또는 일정 시간 간격을 가지고 접촉 동작을 수행할 경우, 이를 검출하도록 하여 기 설정된 대응 기능을 수행할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서를 이용한 주변 환경 인식 방법을 도시한 흐름도이다. 본 도면을 설명하는데 있어서, 도 4 내지 도 6c의 구성을 참고하여 설명될 수 있다.

도 9를 참고하면, 901 동작에서, 전자 장치(예: 프로세서)는 제1초음파 트랜스듀서를 통하여 초음파를 방출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1초음파 트랜스듀서는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면 비 접촉식 초음파 트랜스듀서는 resonant ultrasonic transducer일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서는 도 6a의 스피커 모듈 612일 수 있다. 이러한 경우, 스피커 모듈 612에서 발생되는 송신 초음파 신호는 스피커 그릴 614를 통해 전자 장치의 외부로 방출될 수 있다.

903 동작에서, 전자 장치는 제1초음파 트랜스듀서를 통해 방출된 초음파가 객체를 통해 반사된 반사파를 수신할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 객체에 의해 반사되는 초음파는 도 6a의 마이크로폰 616에서 수신될 수 있으며, 초음파 RX 빔포밍부 411을 통해 디지털 신호로 변환된 후, 프로세서 450에 제공될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 객체는 전자 장치의 외부에서 전자 장치 방향으로 접근하는 인체일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 객체는 전자 장치의 외부에 노출되는 액체(예: 물)일 수 있다.

905 동작에서, 전자 장치는 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내인지 판단할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 반사파가 기 설정된 임계 범위 이내의 시간에 도달되면, 객체가 전자 장치에 근접된 전반사로 인식할 수 있다.

907 동작에서, 전자 장치는 제1초음파 트랜스듀서에 의해 전반사로 인식되면, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시킬 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치는 제1초음파 트랜스듀서를 비활성화시킬 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전자 장치는 제1초음파 트랜스듀서의 초음파 송수신 기능만을 비활성화시키고, 가청 주파수 대역의 사운드를 송, 수신하는 기능은 활성화시킨 상태를 지속적으로 유지시킬 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 제2초음파 트랜스듀서는 전자 장치에 접촉(또는 초근접)되는 객체의 종류를 검출하기 위한 접촉식 초음파 트랜스듀서일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서는 enclosed type transducer일 수 있다.

909 동작에서, 전자 장치는 제2초음파 트랜스듀서를 통해 초음파를 방출할 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치는 초음파 TX 빔포밍부 411을 통해 초음파 펄스 파형을 생성하여 제2초음파 트랜스듀서에 제공할 수 있다.

911 동작에서, 전자 장치는 제2초음파 트랜스듀서를 통해 방출된 초음파에 대한 반사파를 수신할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제2초음파 트랜스듀서는 접촉(또는 초근접)되는 객체의 종류에 따라 서로 다른 반사 계수를 갖는 반사파를 수신할 수 있다.

913 동작에서, 전자 장치는 반사파에 의한 반사 계수에 대응하는 객체(매질)를 확인할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 메모리에 저장된 반사 계수에 대응하는 매질를 매핑시킨 매핑 테이블을 이용하여, 현재 접촉(또는 초근접)된 객체의 종류를 인식할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 매질이 air인 경우, 공지의 반사 계수 공식에 의해 99.9% 반사가 되지만, 인체(tissue)가 접촉 또는 초근접될 경우 0.08%로서 발생되는 반사계수로서 차이를 이용하여 매질의 종류를 결정할 수 있다.

915 동작에서, 전자 장치는 확인된 매질의 종류에 대응하는 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 매질의 종류에 따라 전자 장치의 침수 상황을 인식할 수 있으며, 침수 상황에 대비한 전자 장치의 다양한 기능을 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 침수 상황을 인식하였을 때, 전자 장치의 전원을 OFF시킴으로써, 내부 회로를 보호할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 방수 기능이 부여된 경우, 제2초음파 트랜스듀서의 접촉(또는 초근접) 상태를 인식하여 입력 기능을 수행할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 수중에서 접촉식 초음파 트랜스듀서의 인체 접촉에 따른 전자 장치의 적어도 하나의 기능을 실행할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 해당 기능은 카메라 모드 진입, 이미지 캡처링, 볼륨 업/다운, 슬립 모드에서 아이들 모드로의 전환, 전원 OFF 등 다양한 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 설정에 따라 제1초음파 트랜스듀서의 사전 검출 동작 없이, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시켜 키 버튼 또는 제스처 인식을 위한 센서로 활용되도록 제어할 수도 있다. 이러한 경우, 제1초음파 트랜스듀서는 비활성화된 상태를 유지할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 제1초음파 트랜스듀서 및/또는 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시키고, 전자 장치의 슬립 상태에서 일정 웨이크 업(wake-up) 주기에 맞춰 초음파를 방출함으로써, 객체의 접근에 따른 아이들 모드의 전환을 도모하도록 제어할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 제2초음파 트랜스듀서가 근접 센서로 기여되도록 제어할 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 통화 개시를 검출하면, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시켜 근접 센서로 작동하도록 제어할 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이종의 초음파 트랜스듀서를 이용하여 침수 상황에서 입력 기능을 수행하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다. 본 도면을 설명하는데 있어서, 도 4 내지 도 6c의 구성을 참고하여 설명될 수 있다.

도 10을 참고하면, 1001 동작에서, 전자 장치(예: 프로세서)는 침수 검출 모드로 설정되었는지 확인할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 방수 기능을 갖는 전자 장치일 수 있다.

1003 동작에서, 현재 설정 모드가 침수 검출 모드(또는 수중 동작 모드)일 경우, 접촉식 초음파 트랜스듀서를 통해 초음파를 방출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 비 접촉식 초음파 트랜스듀서는 도 6a의 스피커 모듈 612일 수 있다. 이러한 경우, 스피커 모듈 612에서 발생되는 송신 초음파 신호는 스피커 그릴 614를 통해 전자 장치의 외부로 방출될 수 있다.

1005 동작에서, 전자 장치는 접촉식 초음파 트랜스듀서를 통해 방출된 초음파에 대한 반사파를 수신할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 접촉식 초음파 트랜스듀서는 접촉(또는 초근접)되는 객체의 종류에 따라 서로 다른 반사 계수를 갖는 반사파를 수신할 수 있다.

1007 동작에서, 전자 장치는 반사파에 의한 반사 계수에 대응하는 객체(매질)를 확인할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 메모리에 저장된 반사 계수에 대응하는 매질를 매핑시킨 매핑 테이블을 이용하여, 현재 접촉(또는 초근접)된 객체의 종류를 인식할 수 있다.

1009 동작에서, 전자 장치는 반사 계수에 대응하는 매질의 종류를 포함하는 매핑 테이블을 참고하여, 전자 장치에 접촉(또는 초근접)된 매질이 액체인지 확인할 수 있다. 1009 동작에서 매질이 액체(예: 물)일 경우, 1011 동작을 수행할 수 있다. 그러나, 매질이 액체가 아닌 경우, 1017 동작에서 해당 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 매질이 액체가 아닐 경우, 전자 장치는 침수 상황이 아님을 판단하여, 대기 상태를 유지할 수 있다.

1011 동작에서, 매질이 액체일 경우, 전자 장치는 침수 상황으로 결정하여, 이후 반사되는 반사파에 의한 반사 계수에 대응하는 객체(매질)을 확인할 수 있다. 전자 장치는 침수 상황에서 접촉식 트랜스듀서에 접촉(또는 초근접)되는 인체에 의한 반사 계수를 1013 동작에서 확인할 수 있다.

1015 동작에서, 매질이 인체일 경우, 전자 장치는 침수 상황에서 사용자에 의한 입력 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 입력 기능은 대응 키 입력 기능 또는 제스처 입력 기능을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 입력 기능은 카메라 실행 기능, 이미지 캡처링 기능, 볼륨 업/다운 기능 등 다양한 기능을 포함할 수 있다.

상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,

다양한 실시 예에 따르면, 상기 하우징의 상기 일면에 스피커(폰 리시버)를 더 포함하고, 상기 초음파 센서는 상기 스피커에 인접하여 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 스피커는 상기 적어도 하나의 초음파 발생기로서 동작하도록 구성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 초음파 발생기/센서는 Resonant type으로 동작할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 초음파 발생기/센서와 다른 방식으로 동작하는 다른 초음파 발생기/센서를 더 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 다른 초음파 발생기/센서는 enclosed type으로 동작할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 초음파 발생기/센서는 상기 전자 장치의 동일면에 배치될 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

400: 전자 장치 410: 초음파 송수신부
411: 초음파 TX 빔포밍부 412: 사운드 입/출력부
413: 초음파 RX 빔포밍부 416: 접촉식 초음파 트랜스듀서
417: 스피커 모듈 418: 마이크로폰

Claims

전자 장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징의 일면에 노출된 디스플레이;
상기 하우징의 상기 일면에 배치되고, 상기 디스플레이에 인접하여 위치한 적어도 하나의 초음파 발생기 및 적어도 하나의 초음파 센서;
상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 초음파 발생기 및 초음파 센서와 전기적으로 연결된 프로세서; 및
상기 하우징의 내부에 위치하고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리를 포함하며,
상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
상기 초음파 발생기를 이용하여, 상기 하우징의 일면으로부터 바깥쪽으로 향하는 방향으로 초음파를 방출하고,
상기 초음파 센서를 통하여, 상기 방출된 초음파가 적어도 하나의 오브젝트에 반사되어 돌아온 반사파를 수신하고,
상기 초음파가 방출된 제 1 시간과 상기 반사파가 수신된 제 2 시간의 차이의 적어도 일부 기초하여, 상기 전자장치와 상기 오브젝트의 근접도를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장함을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 상기 일면에 스피커(폰 리시버)를 더 포함하고, 상기 초음파 센서는 상기 스피커에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 스피커는 상기 적어도 하나의 초음파 발생기로서 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파 발생기/센서는 Resonant type으로 동작하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파 발생기/센서와 다른 방식으로 동작하는 다른 초음파 발생기/센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 다른 초음파 발생기/센서는 enclosed type으로 동작하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파 발생기/센서는 상기 전자 장치의 동일면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
전자 장치의 동작 방법에 있어서,
제1초음파 트랜스듀서를 통해 제1초음파 신호를 방출하는 동작;
상기 방출된 제1초음파 신호에 대한 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내인지 확인하는 동작;
상기 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내일 경우, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시키고 제2초음파 신호를 방출하는 동작;
상기 제2초음파 신호에 대한 수신된 반사파에 의한 반사 계수를 확인하는 동작; 및
상기 확인된 반사 계수에 기반하여 확인된 객체(object)에 대응하는 기능을 수행하는 동작을 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 전자 장치로 상기 객체가 접촉 전에 상기 제1초음파 신호의 전반사 또는 초근접 상태임을 검출할 경우, 제2초음파 트랜스듀서를 활성화시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1초음파 트랜스듀서는 상기 전자 장치의 스피커를 통해 상기 제1초음파 신호를 방출하고, 마이크로폰을 통해 상기 제1초음파 신호에 대한 반사파를 수신하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 스피커를 통해 상기 제1초음파 신호와 함께 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 방출하고, 상기 마이크로폰을 통해 상기 제1초음파 신호의 반사파와 함께 주변의 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 수신하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2초음파 트랜스듀서가 활성화될 때 상기 제1초음파 트랜스듀서를 비활성화시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2초음파 트랜스듀서에 의해 상기 객체가 전자 장치에 접촉 또는 초근접된 후, 상기 객체의 종류를 확인하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 반사 계수를 확인하는 동작은,
상기 전자 장치에 저장된 반사 계수에 대응하는 객체의 종류를 확인하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 객체가 물인 경우, 침수 상황을 인식하는 동작; 및
상기 침수 상황에서, 상기 제2초음파 트랜스듀서에 대한 인체의 접촉을 감지할 경우, 터치 입력 또는 드래그에 의한 제스처 입력 중 적어도 하나를 포함하는 입력 기능을 수행하는 동작을 포함하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 입력 기능을 수행하는 동작은 카메라 모드 진입 기능, 이미지 캡처링 기능, 볼륨 업/다운 기능, 슬립 모드에서 아이들 모드로의 전환 기능, 전원 OFF 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행하는 동작을 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 기능을 수행하는 동작은, 상기 제2초음파 트랜스듀서에 대한 인체의 접촉을 감지할 경우,
터치 입력 또는 드래그에 의한 제스처 입력 중 적어도 하나를 포함하는 입력 기능을 수행하는 동작; 또는
슬립 모드에서 아이들 모드로의 전환 동작; 또는
통화 개시 중 인체의 접촉을 검출하는 근접센서로의 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
전자 장치에 있어서,
제1초음파 신호를 방출하는 송신부와, 방출된 제1초음파에 대한 반사파를 수신하는 수신부를 포함하는 비 접촉식 초음파 트랜스듀서;
제2초음파 신호를 방출하고, 방출된 제2초음파에 대한 반사파를 수신하기 위한 접촉식 초음파 트랜스듀서; 및
상기 비 접촉식 초음파 트랜스듀서 및 상기 접촉식 초음파 트랜스듀서와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
상기 방출된 제1초음파 신호에 대한 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내인지 확인하는 동작;
상기 반사파의 수신 도달 시간이 임계 범위 이내일 경우, 상기 접촉식 초음파 트랜스듀서를 활성화시키고 제2초음파 신호를 방출하는 동작;
상기 제2초음파 신호에 대한 수신된 반사파에 의한 반사 계수를 확인하는 동작; 및
상기 확인된 반사 계수에 기반하여 확인된 객체(object)에 대응하는 기능을 수행하는 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제18항에 있어서,
상기 송신부는 상기 제1초음파 신호와 함께 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 방출하기 위한 스피커이며,
상기 수신부는 상기 제1초음파 신호에 대한 반사파와 함께 주변의 가청 주파수 대역의 사운드 신호를 수신하기 위한 마이크로폰인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제18항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 접촉식 초음파 트랜스듀서에 대한 인체의 접촉을 감지할 경우,
터치 입력 또는 드래그에 의한 제스처 입력 중 적어도 하나를 포함하는 입력 기능을 수행하는 동작; 또는
슬립 모드에서 아이들 모드로의 전환 동작; 또는
통화 개시 중 인체의 접촉을 검출하는 근접센서로의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.