KR20180016866A

KR20180016866A - 와치타입 단말기

Info

Publication number: KR20180016866A
Application number: KR1020160100812A
Authority: KR
Inventors: 심홍조; 박미현; 김현우; 우성호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-02-20
Also published as: WO2018030597A1; US10191455B2; US20180039233A1

Abstract

본 발명은 본체, 상기 본체에 연결되어 사용자의 손목에 장착가능 하도록 형성되는 밴드, 상기 본체 또는 상기 밴드의 일 영역에 형성되어 기 설정된 기능을 수행하는 전극부, 상기 전극부와 연결되어 정전용량의 변화를 감지하는 전자파센서모듈 및 상기 정전용량의 변화에 근거하여 착용여부를 감지하며, 상기 착용여부에 근거하여 제어명령을 형성하는 제어부를 포함하는 와치타입 단말기를 제공한다.

Description

와치타입 단말기 {WATCH TYPE TERMINAL}

본 발명은 착용감지를 통하여 특정 기능이 제어되는 와치타입 단말기에 관한 발명이다.

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

이와 같은 단말기는 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. 나아가 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

신체의 일부에 장착되는 웨어러블 단말기가 개발됨에 따라 다양한 기능이 구현되고 있으며, 사용자의 신체의 착용여부를 감지하여 특정 기능을 활성화 또는 제한하여 보안기능도 향상되고 있다.

다만, 사용자의 피부색뿐만 아니라 문신이 되어 있는 경우, 빛의 반사 정도가 달라서 착용감지 및 심박의 측정이 부정확하다는 소비자의 불만이 증가하고 있다. 특히 문신된 피부의 경우 기존의 IR LED를 통한 착용감지가 어려운 바, 이와 관련된 기능이 정상적으로 실행되지 못하는 문제가 있다.

이에 본 발명은 피부의 상태에 무관하게 착용감지가 가능한 와치타입 단말기를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 일 실시예에 따른 와치타입 단말기는 본체, 상기 본체에 연결되어 사용자의 손목에 장착가능 하도록 형성되는 밴드, 상기 본체 또는 상기 밴드의 일 영역에 형성되어 기 설정된 기능을 수행하는 전극부, 상기 전극부와 연결되어 정전용량의 변화를 감지하는 전자파센서모듈 및 상기 정전용량의 변화에 근거하여 착용여부를 감지하며, 상기 착용여부에 근거하여 제어명령을 형성하는 제어부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 기 설정된 기능은 무선통신기능, 무선충전기능, 유심칩의 전기적인 연결 기능, 생체신호의 측정 기능에 해당되며, 상기 특정 기능이 수행되는 동안 상기 전자파감지 기능은 제한된다. 따라서, 전자파감지를 위한 추가적인 구성이 불필요하며, 각 기능의 품질저하 문제를 방지할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 감지되는 온도변화에 근거하여 착용감지 기능을 수행할 수 있다. 외부온도에 따라 감지 시간을 다르게 설정할 수 있는 바, 착용감지의 정확성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 빛의 반사되는 정보를 이용하지 아니하고 착용여부를 감지할 수 있는 바, 손목에 문신 등이 있는 경우에도 측정이 가능하며 오류를 감소시킬 수 있다.

또한, 전극부는 안테나기능을 수행하거나, 생체신호를 측정하거나, 무선충전을 위한 전극구조를 활용할 수 있는 바, 추가적인 구성이 불필요하여 외관이 미려하고 내부공간의 효율성을 향상시킬 수 있다.

특정 기능이 실행 중인 경우에는 전자파감지 기능을 제한할 수 있는 바, 기능저하 문제를 방지할 수 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 와치타입 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 와치 타입 단말기를 일 방향에서 바라본 도면이다.
도 1c는 전자파감지 기능의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a 내지 도 2c는 안테나부의 전극부가 포함되는 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3a 및 도 3b는 또 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 PPG센서와 인접하게 배치되는 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 내지 도 7c는 또 다른 실시예에 따라 온도센서유닛을 이용하여 착용감지 기능을 수행하는 와치타입 단말기를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b는 착용감지를 위한 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 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.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 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 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.

상기 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 1a에 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. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 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 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(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 1a를 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.

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 디스플레이부(151)로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부(151)에는 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 제어부(180)의 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 1b는 일 실시예에 따른 와치 타입 단말기를 일 방향에서 바라본 도면이다.

도 1b를 참조하면, 와치 타입의 단말기(100)는 디스플레이부(151)를 구비하는 본체(101) 및 본체(101)에 연결되어 손목에 착용 가능하도록 구성되는 밴드(102)를 포함한다.

본체(101)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스는 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1 케이스(101a) 및 제2 케이스(101b)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성되어 유니 바디의 단말기(100)가 구현될 수도 있다.

와치 타입의 단말기(100)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(101)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나는 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.

본체(101)의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있으며, 디스플레이부(151)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 제1 케이스(101a)에 장착되어 제1 케이스(101a)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

본체(101)에는 음향 출력부(152), 카메라(121), 마이크로폰(122), 사용자 입력부(123) 등이 구비될 수 있다. 디스플레이부(151)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 사용자 입력부(123)로 기능할 수 있으며, 이에 따라 본체(101)에 별도의 키가 구비되지 않을 수 있다.

밴드(102)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(102)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(102)는 본체(101)에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드로 교체 가능하게 구성될 수 있다.

한편, 밴드(102)는 안테나의 성능을 확장시키는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 밴드에는 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역을 확장시키는 그라운드 확장부(미도시)가 내장될 수 있다.

밴드(102)에는 파스너(fastener; 102a)가 구비될 수 있다. 파스너(102a)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너(102a)가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다.

본 발명에 따른 와치타입 단말기(100)는 착용감지를 위한 전파센서유닛을 구비한다. 상기 전파센서유닛은 신체의 일부가 접촉되는 경우 정전용량의 변화에 따라 주파수가 감소됨을 감지한다. 상기 제어부(180)는 상기 전파센서유닛에 의하여 감지되는 정전용량의 변화에 근거하여 와치타입 단말기(100)가 신체에 착용되었는지 여부를 판단한다.

도 1c는 전자파감지 기능의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 1c를 참조하면, 상기 전파센서유닛은 제1 및 제2 전극(e1, e2)및 센싱모듈(touch sensor IC)를 포함한다. 상기 센서모듈은 상기 와치타입 단말기(100)로부터 출력되는 전자파가 인체에 흡수되는 에너지량을 측정한다. 상기 센싱모듈은 상기 제1 및 제2 전극(e1, e2) 사이의 정전용량변화를 측정하고, 상기 제2 전극(e2)은 사용자의 신체 일부가 접촉되도록 외부로 노출된다.

정전용량 변화 인식을 위해서 AC신호를 사용한다. AC신호 중 노이즈 특성이 양호한 삼각파를 사용할 수 있다. 상기 제2 전극(e2)에 사용자의 신체가 접촉하면, 정전용량의 변화에 의하여 주파수가 감소된다.

상기 제2 전극(e2)은 사용자의 신체의 일부와 접촉되는 도전성 전극부로 구현될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 특정 기능을 수행하는 전극부를 이용하여 정전용량의 변화에 따른 전자파의 흡수가 감지되는 지 여부를 판단하고, 상기 제어부(180)는 이에 따른 착용여부를 감지한다. 이하, 특정 기능을 수행하면서 착용감지를 위한 전극으로 구현되는 전극부의 구조적 특징을 설명한다.

도 2a 내지 도 2c는 안테나부의 전극부가 포함되는 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2a를 참조하면, 본 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 상기 밴드(102)에 무선통신을 수행하는 제1 및 제2 안테나 영역(AA1, AA2)이 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 안테나 영역(AA1)에는 LTE Mimo 안테나 모듈, NFC 모듈, GPS 모듈이 형성되고, 상기 제2 안테나 영역(AA2)에는 3G모듈, GSM모듈, BT/WiFi모듈이 형성된다. 상기 제1 및 제2 안테나 영역(AA1, AA2)에는 무선신호를 수신하기 위해 안테나 모듈에 포함되는 도전부가 형성된다.

도 2b를 참조하면, 도전부(210)는 상기 본체(101)에 장착되는 회로기판(181)과 전기적으로 연결된다. 상기 안테나 모듈은 상기 회로기판(181)에 장착되는 제1 커넥터(181a) 및 상기 밴드(102)에 연결되는 제2 커넥터(181a)의 전기적인 결합에 의하여 상기 회로기판(181)과 연결된다.

본 실시예에 따른 전자파센서유닛은 상기 안테나 모듈을 구성하는 도전부(210)에 해당되는 이루어지는 전극부(210) 및 상기 회로기판 상에 배치되는 센서모듈(210a)을 포함한다. 상기 센서모듈(210a)는 상기 제1 커넥터(181a)에 연결되어 상기 전극부(210)와 전기적으로 연결되며, 상기 전극부(210)에 접촉되는 신체에 근거한 정전용량의 변화를 감지한다.

도 2c를 참조하면, 상기 제어부는 상기 전극부(210)에 의하여 특정 거리(예를 들어 약 2mm) 내의 객체의 존재여부를 판단한다. 상기 제어부(180)는 상기 전극부(210)에 의하여 무선신호를 수신하여 상기 안테나 모듈에 의하여 무선통신을 수행하고, 상기 전극부(210)에 신체의 일 영역이 접촉되면 발생하는 정전용량의 변화(및 주파수의 변화)에 근거하여 상기 와치타입 단말기의 착용여부를 감지한다.

상기 제어부(180)는 상기 도전부(210)가 NFC안테나인 경우, 상기 도전부(210)가 NFC안테나 모드로 활성화된 경우에는 상기 도전부(210)와 상기 센서모듈(210a)의 전기적인 연결을 단락 한다. 예를 들어, 상기 NFC안테나가 태그(tag)로부터 데이터를 읽거나 쓸 수 있는 제1 모드인 경우, 상기 NFC안테나가 다른 NFC기기와 데이터 송수신이 가능한 제2 모드(P2P mode)인 경우, NFC안테나가 전자화폐, 전자티켓, 교통카드, 비 접촉 신용카드로 구현 및 활성화된 제3 모드(Card Emulation mode)인 경우에 해당된다.

본 실시예에 따른 전자파센서유닛은 사용자의 손목에 상기 밴드(102)가 접촉되는 경우, 상기 전극부(210)에 손목이 접촉되면, 상기 특정 거리 내에 객체기 위치하는 것, 즉 와치타입 단말기(100)가 착용된 것으로 감지한다. 본 실시예에 따르면, 상기 와치타입 단말기(100)의 밴드가 안정적으로 사용자의 손목에 착용된 상태를 착용상태로 판단할 수 있다.

본 발명에 따르면, 발광 및 반사되는 빛의 수광을 이용하지 아니하고 신체의 접촉에 따른 정전용량의 변화를 통하여 착용여부를 감지하므로, 피부의 색이나 문신 등이 있는 경우에 무관하게 착용여부를 보다 정확하게 감지할 수 있다.

또한, 무선통신을 위하여 배치되는 도전부를 이용하는 바, 추가적인 도전부재를 와치타입 단말기의 외부에 장착할 필요가 없다. 따라서, 외관을 미려하게 할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 또 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.

본 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 백커버(101c)의 내부공간에 유심칩(161)을 장착하기 위한 커넥터(220)가 배치된다. 상기 커넥터(220)는 전도성 물질로 이루어진다.

상기 전자파센서유닛은 상기 커넥터(220)로 이루어지는 전극부(220) 및 상기 전극부(220)와 전기적으로 연결되는 센서모듈을 포함한다. 상기 커넥터(220)는 상기 회로기판(181)과 연결될 것이며, 상기 커넥터(220)는 상기 회로기판(181) 상의 센서모듈과 전기적으로 연결된다.

상기 유신 커넥터(220)는 상기 본체(101)의 백커버(101c)와 인접하게 배치되므로, 사용자의 손목과 상기 본체(101)의 백커버(101c)가 특정 거리(d)이내에 위치하는 경우, 상기 제어부는 착용상태로 감지한다.

본 실시에에 따르면 유심칩(161)을 장착하기 위한 금속재질의 구조를 이용하여 전자파흡수 정도를 감지할 수 있으므로, 추가적인 구성이 불필요하여 와치타입 단말기(100)의 무게를 최소화하고 내부공간을 효율적으로 구현할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.

본 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 무선충전모듈을 포함한다. 상기 무선충전 모듈은 무선충전코일(230) 및 무선충전칩을 포함한다. 도 4a를 참조하면, 상기 무선충전코일(230)은 상기 백커버(101c)의 내부에 장착된다. 상기 무선충코일(230)은 상기 본체(101)의 가장자리와 인접하게 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 전자파센서유닛은 상기 무선충전코일(230)로 구현되는 전극부(230) 및 센서모듈(230a)로 이루어진다. 상기 센서모듈(230a)는 상기 신체의 일부가 상기 전극부(230)에 인접한 경우 발생하는 정전용량의 변화를 감지한다. 상기 센서모듈(230a)과 전기적으로 연결된 제어부(180)는 상기 정전용량의 변화에 근거하여 상기 와치타입 단말기(100)의 착용여부를 결정한다.

상기 제어부(180)는 전원트랜스미터가 객체를 감지하고(선택(selection)단계) 전원 트랜스미터가 전원 리시버인지 확인 및 리시버가 전력전송을 필요로 하는지 확인하는 단계(핑(ping)단계)를 거친 후, 전원 트랜스미터는 전원 리시버를 식별하고 전원 리시버는 전원 트래스미터를 확인하는 단계를 거친다. 이후, 전원 트랜스미터가 전원 리시버인 상기 무선충전코일(230)을 포함하는 무선충전부로 전력을 전송하는 단계를 통하여 무선충전 기능이 이루어진다.

상기 제어부(180)는 상기 무선충전코일(230)을 포함하는 본체가 무선충전기(전원 트랜스미터) 상에 배치되어 선택단계를 수행하는 동안 상기 부선충전코일(230)을 무선 충전칩(WLC chipset)과 전기적으로 연결하고 센서모듈(230a)과의 전기적인 연결은 단락 한다. 한편, 상기 무선충전코일(230)이 충전기능을 수행하지 아니하는 동안에는, 상기 무선충전코일(230)을 상기 센서모듈(230a)과 전기적으로 연결하여 착용감지를 위한 전극부(230)로 활용한다.

상기 무선충전코일(230)은 착용시 상기 신체와 마주보는 본체(101)의 일 영역에 배치되며, 도 2a 및 도 3a에 따른 전극부(230)의 크기보다 상대적으로 크게 배치된다. 따라서 무선충전코일(230)로 상기 전극부(230)가 구현되는 경우 상기 특정거리(d)가 증가하게 된다. 따라서, 본체(101)가 신체에 밀착된 상태가 아니더라도 착용상태로 판단될 수 있는 바, 전극부(230)의 확장에 의하여 착용여부 판단을 보다 정확하게 수행할 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 PPG센서와 인접하게 배치되는 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.

도 5a를 참조하면, PFG센서모듈(300)과 함께 전자파센서유닛이 형성된다. 베이스 기판 상에 포토 다이오드(PD, photo diode)층(320)을 형성한다. 상기 포토 다이오드층(320)은 중심영역에 개구영역이 형성되는 원판형으로 이루어질 수 있다. 상기 개구영역에 발광부(310)가 형성된다. 상기 발광부(310)는 LED로 이루어질 수 있다. 상기 발광부(310)에서 출력된 빛이 신체의 일 영역에 의하여 반사되어 상기 포토 다이오드층(320)으로 수광된다.

상기 베이스 기판 상에 상기 포토 다이오드층(320) 및 상기 발광부(310)를 전기적으로 연결하는 전극라인(331)이 형성된다. 상기 전극라인(331)은 PPG센서모듈(300)에 포함되는 센서모듈 및 상기 전자파센서유닛에 포함되는 센서모듈으로 연결된다. 또한, 상기 베이스 기판의 상기 전극라인(331)이 형성되지 아니하는 일 영역에 전극영역(332)이 배치된다. 상기 전극영역(332)는 투명 전도성 전극으로 이루어질 수 있다.

상기 전자파센서유닛에 포함되는 전극부(241)는 상기 전극영역(332) 상에 형성되며, 루프형상으로 이루어진다. 상기 전극부(241)는 상기 전극영역(332) 및 상기 전극라인(331)에 의하여 상기 전자파센서유닛의 센서모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 PPG센서모듈(300)은 사용자의 신체의 일 영역에 빛을 방출 및 상기 신체의 일 영역에 의하여 반사된 빛을 수광하여 기능을 수행한다. 따라서, 상기 PPG센서모듈(300)은 상기 본체(101) 중 신체와 접하는 일 영역에 형성된다. 따라서, 상기 전극부(241)도 사용자의 신체와 인접할 수 있는 본체의 일 영역에 배치된다. 따라서, 사용자의 신체와 근접한지 여부를 판단할 수 있는바, PPG 센서에 의한 빛의 반사가 이루어지지 아니하는 경우에도, 전자파센서유닛에 의하여 착용감지여부를 판단할 수 있다.

본 실시예에 따르면, PPG센서모듈이 형성되는 일 영역에 전극부(241)만을 추가한 구조이므로, 사용자의 신체와 인접한 영역에 위치하는 전자파센서유닛을 배치하기 위한 추가적인 공간이 불필요하다.

도 5b 및 도 5c는 또 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다. 본 실시예에 따른 전자파센서유닛의 전극부(242)는 상기 베이스 기판(300') 상에 형성되며, 상기 포토다이오드층(320)의 가장자리를 감싸는 루프형상으로 이루어진다.

즉, 상기 전극부(242)는 상기 발광부(310) 및 상기 포토다이오드층(320)과 동일한 면에 형성된다. 상기 전극부(242) 및 상기 PPG센서모듈(300)은 상기 백커버(101c)의 일 영역에 안착될 수 있으며, 회로기판(181)과 전기적으로 연결된다.

한편, 상기 베이스기판(300')은 외관을 구성하는 투광성 윈도우로 구현될 수 있다.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 전자파센서유닛을 설명하기 위한 개념도이다.

도 6을 참조하면, 상기 와치타입 단말기(100)의 외관, 특히 밴드(102) 영역에 손목에 접촉될 수 있도록 형성된 제1 및 제2 전극부(251, 252)가 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 전극부(251)는 심박을 측정하기 위하여 상기 밴드(102)의 외면으로부터 돌출되며, 상기 제2 전극부(251)는 체지방을 측정하기 위한 도전성 부재로 이루어진다. 상기 제1 및 제2 전극부(251, 252)는 착용시 사용자의 손목과 접촉하는 밴드(102)의 일 영역에 형성된다.

본 실시예에 따른 전자파센서유닛은 상기 제1 전극부(251) 또는 상기 제2 전극부(252) 중 하나를 센서모듈과 전기적으로 연결하여, 착용감지기능을 형성할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 외부로 노출되는 전극부재를 이용하는 바, 추가적인 구성이 불필요하다.

도 7a 내지 도 7c는 또 다른 실시예에 따라 온도센서유닛을 이용하여 착용감지 기능을 수행하는 와치타입 단말기를 설명하기 위한 개념도이다.

도 7a를 참조하면, 온도센서유닛(260)은 메탈플레이트(261)와 도전성테이프(262)를 포함한다. 상기 메탈플레이트(261)는 상기 도전성테이프(262)를 통하여 상기 밴드(102) 내부에 배치되는 연성회로기판(181) 상의 온도센서(263)와 전기적으로 연결된다. 이에 따라 상기 메탈플레이트(261)에 피부가 닿으면, 온도변화를 감지할 수 있다. 상기 연성회로기판(181)은 상기 밴드(102)를 따라 연장되어 상기 본체(101)에 연결된다.

본 실시예에 따른 제어부(180)는 상기 온도센서유닛(260)에 의하여 감지되는 체온변화를 이용하여 착용을 감지할 수 있다.

도 7b의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 백커버(101c)의 일 영역에 메탈부(261a)가 형성된다. 상기 메탈부(261a)는 상기 백커버(101c)의 외관을 이루며, 상기 백커버(101c)를 관통하여 서브회로기판(181a) 상의 온도센서(263)와 전기적으로 연결된다.

상기 서브회로기판(181a) 상에는 배터리(190) 및 메인 회로기판(181)이 배치될 수 있다. 상기 메인 회로기판(181) 상에 발열하는 전자부품들이 배치된다. 즉, 상기 발열하는 전자부품들은 상기 메탈부(261a)와 최대한 멀게 배치되는 것이 바람직하다.

도 7c는 외부온도가 서로 다를 때, 온도변화를 측정한 그래프이다. 상기 제어부(180)는 감지되는 온도가 체온과 실질적으로 동일해지는 경우 착용상태로 감지한다. 다만, 외부온도가 낮을수록 체온과 동일해지기까지 소요되는 반응시간이 증가한다. 따라서 외부온도가 낮을수록 기 설정된 기준시간을 증가한다. 예를 들어, 외부온도가 25도인 경우 착용시점부터 감지되는 온도가 체온에 도달할 때까지 걸리는 반응시간은 외부온도가 32도인 경우 착용시점부터 감지되는 온도가 체온에 도달할 때까지 걸리는 반응시간보다 길게 측정된다.

즉, 상기 제어부(180)는 감지되는 감지되는 외부온도에 따른 소요시간 및 감지되는 온도의 증가에 근거하여 착용상태를 판단할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(180)는 온도변화가 감지되면 기 설정된 시간 동안 변화량을 감지하고, 변화량이 특정 시간 이내에 기 설전된 체온범위 내에 도달하면 착용상태로 판단할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 착용을 감지하기 위하여 추가적인 구성이 불필요하므로, 피부에 형성된 문신 등으로 인하여 빛을 이용한 착용감지가 불가능한 경우 활용될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 착용감지를 위한 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 8a에 따른 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 광 출력을 이용하여 착용감지 기능을 수행하는 PPG센서모듈과 도 2a 내지 도 5c의 실시예 중 하나의 실시예에 포함된 따른 전자파센서유닛 또는/및 온도센서모듈을 포함한다.

상기 디스플레이부(151)는 착용감지 방법을 선택하기 위한 제1 설정화면(510)을 출력한다. 상기 설정화면(510)은 사용자에게 문신 등이 있는지 여부를 확인하는 텍스트를 포함할 수 있다. 상기 제어부(180)는 문신 등이 있는 것으로 확인되면, 상기 전자파센서유닛 또는 온도센서모듈을 구동시켜 착용감지 기능을 수행할 수 있다.

도 8b에 따른 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 광 출력을 이용하여 착용감지를 기능을 수행하는 PPG센서모듈이 포함되지 아니한다. 본 실시예에 따른 와치타입 단말기(100)는 도 2a 내지 도 6 실시예 중 하나의 전자파센서유닛 또는/및 온도센서모듈을 포함한다.

이 경우 상기 디스플레이부(151)는 착용감지 기능을 활성화시키는지 여부를 확인하는 텍스트를 포함하는 제2 설정화면(520)을 표시한다. 상기 제2 설정화면(520)은 착용감지기능에 따른 추가기능의 실행(예를 들어 결재선택, 잠금상태 해지)에 관한 설명을 포함할 수 있다.

상기 제어부(180)는 상기 제2 설정화면(520)에 의하여 착용감지 기능이 실행되면, 상기 전자파센서유닛 및 온도센서모듈을 이용하여 착용감지를 수행할 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 아니 되고 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.

Claims

본체;
상기 본체에 연결되어 사용자의 손목에 장착가능 하도록 형성되는 밴드;
상기 본체 또는 상기 밴드의 일 영역에 형성되어 기 설정된 기능을 수행하는 전극부;
상기 전극부와 연결되어 정전용량의 변화를 감지하는 전자파센서모듈; 및
상기 정전용량의 변화에 근거하여 착용여부를 감지하며, 상기 착용여부에 근거하여 제어명령을 형성하는 제어부를 포함하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 전극부는 무선신호를 수신하도록 이루어지고, 무선통신을 제어하는 안테나모듈과 전기적으로 연결되며,
상기 기 설정된 기능은 무선통신 기능에 해당되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제2항에 있어서,
상기 본체로부터 연결되어 상기 밴드로 연장되는 연성회로기판을 더 포함하고,
상기 전극부는 상기 연성회로기판을 통하여 상기 안테나모듈 및 상기 전자파센서모듈에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제3항에있어서,
상기 제어부는 상기 전극부에 의하여 상기 무선통신이 수행되는 동안, 상기 전극부와 상기 전자파센서모듈의 전기적인 연결을 단락 시키는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 본체에 장착되며 제어명령을 제어하는 회로기판을 더 포함하고,
상기 기 설정된 기능은 유심칩의 수납 및 상기 회로기판에의 전기적인 연결에 해당되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제5항에 있어서,
상기 본체는 전면을 구성하는 제1 케이스, 측면을 이루는 제2 케이스 및 착용상태에서 사용자의 손목과 마주보는 백커버를 포함하고,
상기 전극부는 상기 백커버와 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 전극부는 상기 본체의 가장자리와 인접하게 배치되며 루프형상으로 이루어지며, 무선충전 칩과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 외부의 충전장치의 전원 트랜스미터가 전원 리시버인지 확인 및 리시버가 전력전송을 필요로 하는지 확인하는 핑단계를 수행하며,
상기 핑단계가 수행되는 동안, 상기 전극부와 상기 전자파센서모듈의 전기적인 연결을 단락 시키는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
광을 출력하는 발광부 및 반사된 상기 광을 수광하는 포토 다이오드를 포함하는 PPG센서를 더 포함하고,
상기 전극부는 상기 PPG센서와 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제9항에 있어서,
상기 PPG센서는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 형성되는 포토다이오드, 발광부 및 전극라인을 포함하고,
상기 전극부는 상기 베이스 기판 상에 루프형상을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제10항에 있어서,
상기 전극부는 상기 베이스 기판의 일 모서리와 인접한 영역에 형성되는 투명전극 영역 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제11항에 있어서,
상기 전극부는 상기 포토다이오드 및 상기 전극라인을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제10항에 있어서,
상기 본체의 일 영역에 배치되는 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 제어부는 사용자의 손목에 문신의 존재를 확인하는 설정창을 출력하도록 상기 디스플레이부를 제어하며,
상기 제어부는 상기 문신의 존재 여부에 근거하여 상기 PPG센서 또는 상기 전극부에 의하여 착용여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 기 설정된 기능은 체지방 측정 기능 또는 심박측정 기능에 해당되는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 전자파센서모듈은 상기 전극부로부터 특정 거리 이내에 객체의 존재를 감지하는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 본체의 일 영역에 배치되는 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 제어부는 특정 제어명령에 근거하여 착용감지 기능의 설정여부를 확인하는 설정창을 출력하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서,
상기 전극부는 체온감지모듈과 전기적으로 연결되며,
상기 제어부는 상기 체온감지모듈에 의하여 감지되는 온도변화에 근거하여 착용여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제17항에 있어서,
상기 제어부는 감지되는 온도가 변화된 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 상기 감지되는 온도가 기 설정된 체온 범위 내에 도달하면 착용상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
제1항에 있어서, 상기 기 설정된 시간은 측정되는 외부온도가 증가하면 짧아지는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기.
PPG센서 및 전자파센서유닛을 구비하는 와치타입 단말기에 있어서, 상기 와치타입 단말기의 제어방법은,
디스플레이부 상에 문신의 존재를 확인하는 설정화면을 출력하는 단계;
상기 문신의 존재에 근거하여, 상기 PPG센서 또는 전자파센서유닛을 통한 착용감지 기능을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 문신이 존재하는 경우 상기 전자파센서유닛을 통한 정전용량의 변화에 근거하여 상기 착용감지 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 와치타입 단말기의 제어방법.