KR20220000198A - 위치 판단 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 무선 통신 회로, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈, 및 상기 무선 통신 회로 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신하고, 상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득하고, 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신하고, 상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득하고, 상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하고, 상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단하도록 설정된 전자 장치를 개시한다.

Description

위치 판단 방법 및 이를 지원하는 전자 장치{Method for determining a location and electronic device supporting the same}
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 외부 전자 장치에 대한 위치 판단 방법 및 이를 지원하는 전자 장치와 관련된다.
넓은 주파수 대역을 이용하여 낮은 전력으로 대용량의 정보를 송수신할 수 있는, 이른 바 초광대역(ultra-wideband) 통신이 제안된 바 있다. 상기 초광대역 통신은 중심 주파수에 대하여 20% 이상의 점유 대역폭을 갖거나, 500MHz 이상의 점유 대역폭을 차지하는 무선 통신 기술로 정의되고 있으며, 예를 들어 3.1GHz 내지 10.6GHz 대역에서 100Mbps 이상의 속도 및 낮은 전력에 의한 초고속 통신 운용을 지원할 수 있다.
전자 장치는 상기 초광대역 통신을 기반으로 외부 전자 장치에 대한 무선 측위를 수행하고, 판단되는 외부 전자 장치의 위치에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 기능을 제어하거나, 상기 외부 전자 장치로 지정된 위치 기반 서비스를 제공할 수 있다.
외부 전자 장치에 대한 무선 측위 동작에서, 전자 장치는 상기 외부 전자 장치의 RF 신호에 대하여 획득되는 도래각(angle of arrival) 데이터를 이용할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 RF 신호에 대한 정밀도 높은 도래각 데이터를 획득하기 위해서는, 초광대역 통신 채널에 대하여 지정된 수준 이상의 통신 커버리지가 요구될 수 있다.
상기 통신 커버리지는 외부 전자 장치로부터 RF 신호를 수신하는 복수의 안테나 간의 배치 구조와 관계될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 포함하는 복수의 안테나 간의 이격 거리가 상기 초광대역 통신 채널을 통하여 수신하는 RF 신호의 반파장에 대응될 경우, 상기 전자 장치에는 해당 초광대역 통신 채널을 커버할 수 있는 통신 커버리지가 형성될 수 있다.
그러나, 전자 장치의 내부 공간적 제약으로 인하여, 상기 복수의 안테나에 대한 배치는 설계된 이격 거리로의 구현이 용이치 않을 수 있다. 또는, 복수의 안테나가 설계된 이격 거리를 갖도록 배치되더라도, 상기 전자 장치의 내부 세트 구조물 또는 전자 부품의 인터럽트(interrupt)로 인하여 상기 복수의 안테나의 RF 신호 특성이 왜곡됨에 따라 이상적인 통신 커버리지가 형성되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 초광대역 통신 채널을 통하여 수신하는 RF 신호에 대한 도래각 데이터의 정밀도가 저하될 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 서로 다른 복수의 초광대역 채널을 기반으로 획득되는 복수의 도래각 데이터의 조합을 이용하여, 지정된 수준 이상의 통신 커버리지를 통한 도래각 데이터의 획득을 구현함으로써, 외부 전자 장치의 위치를 신뢰성 있게 판단할 수 있는, 위치 판단 방법 및 이를 지원하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 무선 통신 회로, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈, 및 상기 무선 통신 회로 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신하고, 상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신하고, 상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하고, 상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 위치 판단 방법은, 복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신하는 동작, 상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득하는 동작, 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신하는 동작, 상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득하는 동작, 상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하는 동작, 및 상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 서로 다른 복수의 초광대역 채널을 기반으로 획득되는 복수의 도래각 데이터의 조합을 이용하여, 지정된 수준 이상의 통신 커버리지를 통한 도래각 데이터의 획득이 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지정된 수준 이상의 통신 커버리지를 통한 도래각 데이터의 획득을 기반으로, 외부 전자 장치에 대한 신뢰성 높은 위치 판단이 구현될 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구성요소를 도시한 도면이다.
도 1b는 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 다른 실시 예에 따른 복수의 안테나의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 2c는 또 다른 실시 예에 따른 복수의 안테나의 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치에 대한 위치 판단 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 외부 전자 장치에 대한 위치 판단 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 초광대역 통신의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제1 도래각 데이터 및 제2 도래각 데이터를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제3 도래각 데이터를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 자세에서 이용되는 복수의 안테나를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제2 자세에서 이용되는 복수의 안테나를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계된 제1 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 상기 제1 회로 구조에 기반한 전자 장치 및 외부 전자 장치 간의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계된 제2 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 상기 제2 회로 구조에 기반한 전자 장치 및 외부 전자 장치 간의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계된 제3 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계되는 제4 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 위치 판단 방법을 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면을 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면을 도시한 도면이다.
도 20은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 상태를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구성요소를 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 적어도 무선 통신 회로(110), 안테나 모듈(120), 센서 모듈(130), 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는 상술된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 적어도 하나의 다른 구성요소를 추가적으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 프로세서(140)와는 독립적으로 구현되어, 전자 장치(100)의 인-액티브 상태(또는 슬립 상태, 또는 저전력 상태)에서 상기 프로세서(140)의 기능을 자체적으로 대행할 수 있는 센서 허브 프로세서를 더 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 후술되는 도 17, 도 18, 도 19, 및 도 20을 통하여 언급될 전자 장치(예: 도 17의 전자 장치(1701), 또는 도 18, 도 19, 및 도 20의 전자 장치(1800))의 구성요소들 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 무선 통신 회로(110), 안테나 모듈(120), 센서 모듈(130), 및 프로세서(140) 각각은 도 17의 전자 장치(1701)가 포함하는 무선 통신 모듈(1792), 안테나 모듈(1797), 센서 모듈(1776), 및 메인 프로세서(1721) 각각에 대응될 수 있다.
상기 무선 통신 회로(110)는 전자 장치(100)와 적어도 하나의 외부 전자 장치(200)(예: 전자 장치(100, 스마트 폰)와 동종 또는 이종의 장치(스마트 폰, 웨어러블 장치, 사물인터넷(internet of things) 장치, 액세스 포인트(access point) 장치, 또는 기지국(base station) 장치)) 간의 무선 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(110)는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(200)와 규정된 프로토콜에 따른 무선 통신(예: 초광대역(ultra-wideband) 통신)을 수립하고, 상기 무선 통신이 지원하는 주파수 대역을 이용한 신호 또는 데이터의 송수신을 지원할 수 있다.
상기 안테나 모듈(120)은 외부 전자 장치(200)와 신호 또는 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(120)은 복수의 안테나를 포함할 수 있고, 상기 복수의 안테나 중 근거리 통신 네트워크 또는 원거리 통신 네트워크에서 이용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가 무선 통신 회로(110)(또는, 프로세서(140))에 의해 선택되어 동작할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(120)은 상기 복수의 안테나가 배치되기 위한 연성(flexible) 인쇄회로기판 및 상기 송수신되는 신호 또는 데이터를 처리하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈(130)은 전자 장치(100) 자체 또는 상기 전자 장치(100)의 주변 환경에 대한 각종 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 신호 또는 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(130)은 자이로 센서, 가속도 센서, 및 위치 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기한 센서들 중 적어도 일부에 의해 생성되는 신호 또는 데이터는 전자 장치(100)의 자세(예: 제1 자세(portrait) 또는 제2 자세(landscape)) 판단에 참조될 수 있다.
상기 프로세서(140)는 중앙 처리 장치(central processing unit), 어플리케이션 프로세서(application processor), 및 커뮤니케이션 프로세서(communication processor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상술된 전자 장치(100)의 구성요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 구성요소들과 전기적 또는 작동적으로 연결되어, 해당 구성요소의 기능 동작과 관계되는 적어도 하나의 명령을 전달하거나, 구성요소로부터 전달받는 데이터에 대한 연산 또는 처리를 수행할 수 있다.
도 1b는 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로를 도시한 도면이다.
도 1b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로(110)(예: 도 1a의 무선 통신 회로(110))는 넓은 주파수 대역(예: 3.1 GHz 내지 10.6 GHz)을 이용하여 낮은 전력으로 대용량의 정보(예: 신호 또는 데이터)를 송신 또는 수신할 수 있는 초광대역(ultra-wideband) 통신 운용을 지원하기 위해, UWB 수신부(330), UWB 송신부(340), 및 기저대역 처리 모듈(313)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB 수신부(330)는 안테나 모듈(397)(예: 도 1a의 안테나 모듈(120)), 필터(301), 스위치(303), 저잡음 증폭기(low noise amplifier)(305), 제1 믹서(307), 아날로그 디지털 변환기(analog to digital converter)(309), 및 적분기(integrator)(311) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 모듈(397)은 외부 전자 장치(예: 도 1a의 외부 전자 장치(200))로부터 UWB 신호를 수신하거나, 상기 외부 전자 장치(200)로 UWB 신호를 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 UWB 신호의 송수신을 위하여 광대역 특성을 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(397)은 패치(patch) 형태, 모노폴(monopole) 형태, 다이폴(dipole) 형태, 바이코니컬(biconical) 형태, 혼(horn) 형태, 및 스파이럴(spriral) 형태의 안테나 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
일 실시 예에서, 필터(301)는 송수신되는 신호의 손실을 최소화하고, 상기 송수신되는 신호에 의해 다른 채널이 영향을 받지 않도록 신호를 분리할 수 있다. 예를 들어, 필터(301)는 송수신되는 신호에 대하여, 지정된 주파수 대역의 성분을 선택적으로 통과시키고, 나머지 주파수 대역의 성분은 감쇄시킬 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(110)는 복수의 필터를 포함할 수 있으며, 이용하는 주파수에 따라 상기 복수의 필터를 선택적 또는 가변적으로 이용할 수 있다.
일 실시 예에서, 스위치(303)는 내부 회로의 개폐를 통하여 상기 송수신되는 신호의 전달 경로를 전환할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, UWB 수신부(330) 및 UWB 송신부(340)가 상기 신호 전달 경로의 적어도 일부를 공유하지 않고, 각각 별도의 안테나 모듈(397) 및 필터(301)로 구성되는 경우, 상기 스위치(303)는 무선 통신 회로(110)에 포함되지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 저잡음 증폭기(305)는 외부 전자 장치(200)로부터 수신하는 신호에 포함된 잡음을 최소화하면서, 상기 수신하는 신호를 증폭시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 믹서(307)는 신호의 중심 주파수 대역(또는, 주파수 대역)을 변환할 수 있다. 예를 들어, 제1 믹서(307)는 저잡음 증폭기(305)로부터 전달받는 신호의 중심 주파수 대역(또는, 주파수 대역)을 낮출 수 있다.
일 실시 예에서, 아날로그 디지털 변환기(309)는 아날로그 신호를 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))가 해석할 수 있는 디지털 신호로 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, 적분기(311)는 입력된 신호를 지정된 시간 동안 적분하여 생성되는 신호를 출력할 수 있다. 일 실시 예에서, 적분기(311)를 통과하는 신호는 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 상대적으로 높은 이득을 갖도록 출력될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 외부 전자 장치(200)로부터 수신되는 UWB 신호는 안테나 모듈(397), 필터(301), 스위치(303), 저잡음 증폭기(305), 제1 믹서(307), 아날로그 디지털 변환기(309), 및 적분기(311) 중 적어도 하나를 거치며 처리되어 기저대역 신호로 복원될 수 있고, 상기 기저대역 신호는 기저대역 처리 모듈(313)로 입력될 수 있다. 일 실시 예에서, 기저대역 처리 모듈(313)은 상기 입력되는 기저대역 신호를 처리함으로써, UWB 통신 기반의 위치 기반 서비스를 위한 데이터(예: 거리 데이터 또는 방향 데이터를 획득하기 위한 로우 데이터(row data)) 및/또는 외부 전자 장치(200)의 정보(예: ID를 나타내는 정보)를 획득하고, 상기 획득된 데이터 및/또는 정보를 프로세서(140)로 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB 송신부(340)는 펄스 생성기(315), 디지털 아날로그 변환기(digital to analog converter)(317), 제2 믹서(319), 전력 증폭기(power amplifier)(321), 스위치(303), 필터(301), 및 안테나 모듈(397) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 펄스 생성기(315)는 특정 주파수 대역의 스펙트럼(spectrum)을 위해 시간 축에서의 펄스를 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, 디지털 아날로그 변환기(317)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 믹서(319)는 신호의 중심 주파수 대역(또는, 주파수 대역)을 변환할 수 있다. 예를 들어, 제2 믹서(319)는 디지털 아날로그 변환기(317)로부터 전달받는 신호의 중심 주파수 대역(또는, 주파수 대역)을 높일 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 증폭기(321)는 송신되는 신호가 원하는 지점까지 도달할 수 있도록, 상기 신호의 송신을 위한 전력을 증폭시킬 수 있다.
다양한 실시 예에서, 기저대역 처리 모듈(313)에 의해 처리된 기저대역 신호는 펄스 생성기(315), 디지털 아날로그 변환기(317), 제2 믹서(319), 전력 증폭기(321), 스위치(303), 필터(301), 및 안테나 모듈(397) 중 적어도 하나를 거치며 처리되어 UWB 신호로 변조될 수 있고, 상기 UWB 신호는 외부 전자 장치(200)로 송신될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(110)는 발진기(oscillator), 합성기(synthesizer), 및 비교기(comparator) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(110)의 구성요소들은 상호 전기적 또는 작동적으로 연결 또는 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100)) 또는 상기 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(140))는 UWB 신호를 이용하여 외부 전자 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 안테나 모듈(397)은 상기 프로세서(140)와는 구별되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 안테나 모듈(397)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는 UWB 신호를 이용하여 외부 전자 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 또는, 상기 안테나 모듈(397)에 포함되는 적어도 하나의 프로세서는 UWB 신호에 기반하여 시간 정보를 포함하는 데이터를 생성할 수 있고, 상기 데이터를 전자 장치(100)의 프로세서(140)로 제공할 수 있다. 이러한 경우, 상기 프로세서(140)는 안테나 모듈(397)의 적어도 하나의 프로세서로부터 제공받은 데이터에 기반하여 외부 전자 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100) 또는 상기 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 외부 전자 장치(200)의 위치를 판단하기 위하여, AoA(angle of arrivals), PDoA(phase difference of arriving), SNR(signal to noise ratio), RSSI(Received signal strength indication), 및 TOA(time of arrival)에 기반하는 거리 측정 방식 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 설명되는 전자 장치(100)의 다양한 기능 동작들은, 상기 무선 통신 회로(110)와 전기적으로 연결된 프로세서(140) 또는 안테나 모듈(397)에 포함된 적어도 하나의 프로세서의 직접적 또는 간접적 제어 하에 수행될 수 있다. 이하에서는 상기 프로세서(140)의 제어에 의한 전자 장치(100)의 기능 동작들이 일례로서 설명되나, 이러한 전자 장치(100)의 기능 동작들은 상기 안테나 모듈(397)에 포함된 적어도 하나의 프로세서의 제어에 의해 동일 또는 유사하게 수행될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나의 배치 구조를 도시한 도면이고, 도 2b는 다른 실시 예에 따른 복수의 안테나의 배치 구조를 도시한 도면이며, 도 2c는 또 다른 실시 예에 따른 복수의 안테나의 배치 구조를 도시한 도면이다. 도 2a, 도 2b, 및 도 2c에 도시된 전자 장치(100)는 후면 플레이트(예: rear case)를 제거하고 바라본 상기 전자 장치(100)의 내부를 나타낼 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 무선 통신 회로(예: 도 1a의 무선 통신 회로(110))와 전기적으로 연결되어 초광대역 통신을 지원하는 안테나 모듈(120)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)는 상기 전자 장치(100)의 각종 구성요소(예: 무선 통신 회로(도 1a의 110), 프로세서(도 1a의 140), 또는 도전성 라인)가 실장 또는 패터닝(patterning)되기 위한 메인 인쇄회로기판(10)을 포함할 수 있고, 상기 안테나 모듈(120)은 메인 인쇄회로기판(10)의 일 영역에 실장되는 제1 지지부재(20) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(120)은 전자 장치(100)의 후면 플레이트(예: rear case)와 대면하는 상기 제1 지지부재(20)의 일면 상에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 지지부재(20)는 도전성 소재(예: 금속)로 형성되어 상기 메인 인쇄회로기판(10)에 실장된 적어도 하나의 구성요소를 수용하는 쉴드 캔(shield can)을 포함할 수 있으며, 수용된 적어도 하나의 구성요소를 외부로부터 전자기적으로 차폐할 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 모듈(120)은 연성(flexible) 인쇄회로기판(129) 및 복수의 안테나(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125))를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 또는 제3 안테나(125)는 패치(patch) 형태, 모노폴(monopole) 형태, 다이폴(dipole) 형태, 바이코니컬(biconical) 형태, 혼(horn) 형태, 및 스파이럴(spriral) 형태의 안테나 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나(121, 123, 및 125)는 연성 인쇄회로기판(129) 상에 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성되어 방사체로 기능할 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이 복수의 안테나(121, 123, 및 125)는 연성 인쇄회로기판(129) 상에 도전체의 형태로 형성되거나, 또는 도 2b에 도시된 바와 같이 복수의 안테나(121, 123, 및 125) 중 적어도 일부의 안테나(예: 도 2b의 제1 안테나(121))는 연성 인쇄회로기판(129) 상에서 도전성 패턴의 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 연성 인쇄회로기판(129)은 복수의 층(layer)으로 구성될 수 있고, 복수의 안테나(121, 123, 및 125)의 접지를 위한 그라운드(ground)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 안테나(121, 123, 및 125) 중 적어도 일부는 패치(patch) 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(120)은 상기 패치 안테나 엘리먼트를 이용하여 전자 장치(100)의 내부로부터 외부를 향하는 방사 패턴의 빔을 생성할 수 있으며, 상기 방사 패턴의 빔 생성을 기반으로 초광대역 통신 채널을 통한 RF 신호(예: UWB 신호)의 송신 및 수신 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연성 인쇄회로기판(129) 상에서 복수의 안테나(121, 123, 및 125)는 지정된 배열로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123) 상호는 도시된 제1 방향을 축으로 하여 정렬될 수 있고, 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125) 상호는 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향을 축으로 하여 정렬될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 안테나(121, 123, 및 125) 상호는 지정된 이격 간격을 갖도록 정렬될 수 있다. 상기 지정된 이격 간격은 예컨대, 복수의 안테나(121, 123, 및 125) 각각의 급전 지점들(P1, P2, 및 P3) 사이의 거리(예: 18mm)에 해당할 수 있으며, 지정된 초광대역 통신 채널(예: 채널 9)을 통하여 수신할 수 있는 RF 신호(예: UWB 신호)에 대한 반파장의 거리로 설계될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(120)은 상기 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 이외에 적어도 하나의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)는 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)로 이루어진 배열 상에, 인접하는 안테나와 상기 지정된 이격 간격(예: 18mm)을 갖도록 배치되어, 상기 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)와 제1 방향을 축으로 하여 정렬(예: 제4 안테나(124a))될 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 적어도 하나의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)는 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)로 이루어진 배열 상에, 인접하는 안테나와 상기 지정된 이격 간격(예: 18mm)을 갖도록 배치되어, 상기 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)와 제2 방향을 축으로 하여 정렬(예: 제4 안테나(124b))될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 적어도 하나의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)는 제1 안테나(121)와 지정된 이격 간격(예: 18mm)을 갖으며 상기 제2 방향을 축으로 하여 정렬되거나, 제3 안테나(125)와 지정된 이격 간격(예: 18mm)을 갖으며 상기 제1 방향을 축으로 하여 정렬(예: 제4 안테나(124c))될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 후면 플레이트(예: rear case)를 제거하고 바라본 상기 전자 장치(100)의 내부에서, 상술한 안테나 모듈(120)의 인접 영역으로는 적어도 하나의 카메라 모듈(1812, 1813, 1814, 및/또는 1815), 플래시(1806), 및 배터리(1960) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 카메라 모듈(1812, 1813, 1814, 및/또는 1815) 및 플래시(1806) 중 적어도 하나는 안테나 모듈(120)을 기준하여 좌측에 형성되는 공간(예: 메인 인쇄회로기판(10)과 중첩되지 않도록 상기 메인 인쇄회로기판(10)의 형상에 의해 정의되는 공간)에 배치될 수 있고, 상기 배터리(1960)는 안테나 모듈(120)을 기준하여 하측에 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 카메라 모듈((1812, 1813, 1814, 및/또는 1815), 플래시(1806), 및 배터리(1960)는 후술되는 도 19 또는 도 20을 통하여 설명될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 전자 장치(100)는 메인 인쇄회로기판(10)의 다른 영역에 실장되는 비도전성 소재(예: 폴리머)의 제2 지지부재(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(100)의 후면 플레이트(예: rear case)와 대면하는 제2 지지부재(30)의 일면 및 상기 일면에 대향하는 제2 지지부재(30)의 타면 중 적어도 하나에는 초광대역 통신을 기반으로 RF 신호(예: UWB 신호)를 송신 및 수신하여 안테나로 기능할 수 있는 도전성 패턴(127)이 형성될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치에 대한 위치 판단 형태를 도시한 도면이고, 도 4는 다른 실시 예에 따른 외부 전자 장치에 대한 위치 판단 형태를 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1a 또는 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 전자 장치(100))의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 안테나 모듈(예: 도 1a 또는 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 안테나 모듈(120))이 포함하는 복수의 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 복수의 안테나(121, 123, 및 125)) 중 적어도 하나를 이용하여 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(예: 도 1a의 외부 전자 장치(200)) 사이의 거리 데이터 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신하는 RF 신호에 대한 도래각(angle of arrival) 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 획득된 거리 데이터 및 도래각 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 추정 또는 판단할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 지정된 레인징(ranging) 방식(예: TWR(two way ranging))을 이용하여 상기 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 거리 데이터를 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(140)는 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 제3 안테나(125), 제4 안테나(예: 도 2a의 124a, 124b, 및/또는 124c), 및 도전성 패턴(예: 도 2c의 도전성 패턴(127)) 중 적어도 하나를 이용하여 초광대역 통신 채널이 지원하는 주파수 대역의 제1 RF 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 거리 측정 요청을 나타내는 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 상기 제1 RF 신호를 송신할 수 있고, 이 동작에서 상기 제1 RF 신호의 송신 시간(TSP)을 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 RF 신호는 송신 시간(TSP)으로부터 소정의 비행 시간(ToF)이 경과된 후, 외부 전자 장치(200)에 의해 수신될 수 있다.
일 실시 예에서, 외부 전자 장치(200)는 제1 RF 신호 수신에 대응하여, 초광대역 통신 채널이 지원하는 주파수 대역의 제2 RF 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(200)는 상기 제1 RF 신호의 수신 시간(TRP)으로부터 소정의 응답 시간(Reply Time)이 경과된 시간(TSR)에, 상기 Poll 메시지에 응답하는 Response 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제2 RF 신호를 송신할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 제3 안테나(125), 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c), 및 도전성 패턴(127) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제2 RF 신호의 송신 시간(TSR)으로부터 소정의 비행 시간(ToF)이 경과되는 시간(TRR)에 상기 제2 RF 신호를 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 상기 제2 RF 신호 수신에 대응하여, 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 RF 신호 왕복 시간을 나타내는 RTT(round trip time)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호의 송신 시간(TSP)과 상기 제2 RF 신호의 수신 시간(TRR) 사이의 차이에 해당하는 RTT를 산출할 수 있고, 상기 RTT에 기초하여 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 거리 데이터를 획득할 수 있다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1a 또는 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 전자 장치(100))의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 외부 전자 장치(예: 도 1a 또는 도 3의 외부 전자 장치(200))로부터 수신하는 RF 신호(S)의 위상 차이를 이용하여 상기 RF 신호(S)에 대한 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 전자 장치(200)로부터 수신하는 RF 신호(S)는 초광대역 통신 채널이 지원하는 주파수 대역의 신호(예: UWB 신호)일 수 있고, 도 3을 통하여 상술한 제2 RF 신호 또는 상기 제2 RF 신호와는 구분되는 별도의 신호를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 안테나 모듈(예: 도 1a 또는 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 안테나 모듈(120))이 포함하는 제1 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 안테나(121)) 및 제2 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제2 안테나(123)) 각각을 이용하여 상기 RF 신호(S)를 수신할 수 있다. 프로세서(140)는 상기 제1 안테나(121)를 통하여 수신한 RF 신호(S)와 상기 제2 안테나(123)를 통하여 수신한 RF 신호(S)의 수신 거리 차이(Δd)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 안테나(121)를 통하여 RF 신호(S)를 수신한 제1 시간과 제2 안테나(123)를 통하여 RF 신호(S)를 수신한 제2 시간 사이의 차이에 기반하여 상기 수신 거리 차이(Δd)를 산출할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(140)는 산출된 수신 거리 차이(Δd)에 기초하여 상기 RF 신호(S)들에 대한 위상 차이(ΔΦ)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 하기의 수학식 1을 이용하여 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123) 각각을 통하여 수신한 RF 신호(S)들에 대한 위상 차이(ΔΦ)를 산출할 수 있으며, 수학식 1에서 λ는 외부 전자 장치(200)로부터 수신한 RF 신호(S)의 파장을 의미할 수 있다.
Figure pat00001
일 실시 예에서, 프로세서(140)는 하기의 수학식 2를 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 수신한 RF 신호(S)의 도래각(θ)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123) 상호 간의 이격 간격(D)(예: 제1 안테나(121)의 급전 지점(도 2a의 P1) 및 제2 안테나(123)의 급전 지점(도 2a의 P2) 사이의 거리(18mm))과, 상기 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123) 각각을 통하여 수신한 RF 신호(S)들에 대한 위상 차이(ΔΦ)를 이용하여, 상기 RF 신호(S)의 도래각(θ) 데이터를 획득할 수 있다.
Figure pat00002
상술에서, 외부 전자 장치(200)로부터 수신하는 RF 신호(S)의 도래각(θ) 데이터를 획득하기 위한 일례로 안테나 모듈(120)의 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)가 참조되었으나, 다양한 실시 예에 따르면 상기 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)의 조합은, 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 제3 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 125), 및 제4 안테나(예: 도 2a의 124a, 124b, 및/또는 124c) 중 임의의 두개에 의한 조합으로 대체될 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(140)는 획득된 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 거리 데이터 및 상기 외부 전자 장치(200)로부터 수신한 RF 신호의 도래각(θ) 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 외부 전자 장치(200)의 위치를 추정 또는 판단할 수 있다.
도 5는 초광대역 통신의 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 제1 도래각 데이터 및 제2 도래각 데이터를 도시한 도면이며, 도 7은 일 실시 예에 따른 제3 도래각 데이터를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 초광대역 통신의 구성은 상기 초광대역 통신의 다양한 채널 및 해당 채널이 지원하는 주파수 대역의 중심 주파수를 나타낼 수 있다.
도 5, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 초광대역 통신의 복수의 채널을 통하여(또는, 복수의 주파수 대역을 이용하여) 외부 전자 장치(예: 도 1a 또는 도 3의 외부 전자 장치(200))로부터 수신하는 복수의 RF 신호 각각에 대한 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 안테나(121)), 제2 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제2 안테나(123)), 제3 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제3 안테나(125)), 및 제4 안테나(예: 도 2a의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)) 중 두 개의 안테나를 이용하여, 상기 초광대역 통신의 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)의 제1 RF 신호를 외부 전자 장치(200)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(140)는 선택된 두 개의 안테나 각각을 통하여 수신한 제1 RF 신호들 간의 위상 차이 및 상기 선택된 두 개의 안테나 간의 이격 간격(예: 두 개의 안테나 각각의 급전 지점 사이의 거리(18mm))에 기초하여 상기 제1 RF 신호에 대한 제1 도래각 데이터(610)를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 복수의 안테나(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 제3 안테나(125), 및 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)) 상호는 상기 제1 채널(예: 채널 9)을 통하여 수신하는 제1 RF 신호의 반파장에 대응하는 이격 거리(예: 18mm)를 갖도록 설계됨에 따라, 전자 장치(100) 상에는 상기 제1 채널(예: 채널 9)의 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)을 커버할 수 있는 통신 커버리지(예: 약 -90도 내지 +90도)가 형성될 수 있다. 다만, 전자 장치(100)의 내부 세트 구조물 또는 적어도 하나의 전자 부품의 물리적 또는 전기적 인터럽트(interrupt)로 인하여 상기 제1 RF 신호 수신 시 선택된 두 개의 안테나에 대한 RF 신호 특성이 왜곡될 수 있고, 이에 따라 상기 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)을 커버할 수 있는 이상적인 통신 커버리지(예: 약 -90도 내지 +90도)가 형성되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 제1 RF 신호로부터 획득되는 제1 도래각 데이터(610)는 상기 이상적인 통신 커버리지에 대응하는 전체 데이터 구간이 선형적이지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 도래각 데이터(610)의 일부 데이터 구간(615)(예: 약 -90도 내지 -50도에 대응하는 데이터 구간, 이하 제1 데이터 구간으로 참조함)이 나타내는 데이터는 다른 데이터 구간이 나타내는 데이터와 동일 또는 유사하게 래핑(wrapping)된 값을 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터(610)의 획득 시, 상기 제1 도래각 데이터(610) 상에 래핑된 데이터 구간이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호의 수신 시점(time)과 동일 또는 상이한 시점에, 상기 제1 RF 신호의 수신 시 선택된 두 개의 안테나를 이용하여 초광대역 통신의 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 제2 주파수 대역(예: 약 6.25GHz 내지 6.75GHz)의 제2 RF 신호를 외부 전자 장치(200)로부터 수신할 수 있다. 이 동작에서, 프로세서(140)는 제1 RF 신호의 수신과 관련한 제1 채널(예: 채널 9)의 주파수 대역과 인접하지 않는 주파수 대역의 초광대역 통신 채널을 상기 제2 채널(예: 채널 5)로 결정할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 제3 안테나(125), 및 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)) 간의 배치(또는, 이격 거리)로 인하여 전자 장치(100) 상에서 상기 채널 5의 주파수 대역을 커버할 수 있는 이상적인 통신 커버리지가 형성되지 않을 수 있으나, 상기 채널 5의 주파수 대역을 통하여 수신하는 RF 신호의 데이터는 전자 장치(100)의 통신 커버리지에 대응하는 구간에서 선형적인 특성을 나타낼 수 있고, 이에 기반하여 프로세서(140)는 상기 채널 5를 제2 채널로 결정할 수 있다. 프로세서(140)는 선택된 두 개의 안테나 각각을 통하여 수신한 제2 RF 신호들 간의 위상 차이 및 상기 선택된 두 개의 안테나 간의 이격 간격에 기초하여 상기 제2 RF 신호에 대한 제2 도래각 데이터(620)를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(140)는 획득된 제1 도래각 데이터(610)가 래핑된 데이터를 포함하는 것으로 판단되면, 상기 제2 도래각 데이터(620)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터(610) 상에서 래핑된 데이터 값을 나타내는 제1 데이터 구간(615)과 대응되는 제2 도래각 데이터(620) 상의 데이터 구간(625)(이하 제2 데이터 구간으로 참조함)의 데이터가 선형성을 나타내는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제2 도래각 데이터(620)의 제2 데이터 구간(625)의 데이터가 선형성을 나타내는 경우, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터(610)의 적어도 일부 및 제2 도래각 데이터(620)의 적어도 일부를 조합(예: 오버랩(overlap))할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제1 도래각 데이터(610) 및 제2 도래각 데이터(620)의 조합으로부터 제3 도래각 데이터(630)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터(610) 상에서 상기 제1 데이터 구간(615)의 데이터를 필터링하고, 상기 제1 데이터 구간(615)과 대응하는 제2 도래각 데이터(620)의 제2 데이터 구간(625) 데이터를 상기 필터링된 제1 도래각 데이터(610)의 제1 데이터 구간(615)에 적용하여 상기 제3 도래각 데이터(630)를 생성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제3 도래각 데이터(630)를 생성하는 동작에서, 제2 도래각 데이터(620)의 제2 데이터 구간(625) 데이터 이외에, 상기 제2 도래각 데이터(620)의 다른 일부 데이터를 상기 필터링된 제1 도래각 데이터(610)에 더 적용할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(140)는 제2 도래각 데이터(620) 상에서, 상기 제2 데이터 구간(625)의 데이터와 연속되는 데이터로부터 상기 필터링된 제1 도래각 데이터(610)와 지정된 임계 비율 이상의 유사성을 갖는 데이터까지에 해당하는 제3 데이터 구간(635)을 식별할 수 있다. 프로세서(140)는 제2 도래각 데이터(620)의 제2 데이터 구간(625) 데이터와 필터링된 제1 도래각 데이터(610) 간의 선형성을 고려하여, 상기 식별된 제3 데이터 구간(635)의 데이터를 상기 필터링된 제1 도래각 데이터(610)에 더 적용할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 획득된 제3 도래각 데이터(630)에 대한 해석에 있어, 상호 지정된 임계 비율 이상의 유사성을 갖는 제1 도래각 데이터(610)의 일부 데이터 및 제2 도래각 데이터(620)의 일부 데이터 중 어느 하나의 일부 데이터를 결정하여 상기 제3 도래각 데이터(630)를 해석할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제3 도래각 데이터(630) 및 도 3을 통하여 상술한 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 거리 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 외부 전자 장치(200)의 위치를 추정 또는 판단할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 자세에서 이용되는 복수의 안테나를 도시한 도면이고, 도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제2 자세에서 이용되는 복수의 안테나를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 외부 전자 장치(예: 도 1a 또는 도 3의 외부 전자 장치(200))로부터 수신하는 RF 신호의 도래각 데이터 획득과 관련하여 상기 전자 장치(100)가 포함하는 두 개의 안테나의 운용을 결정하는 동작에서, 상기 전자 장치(100)의 자세를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 센서 모듈(예: 도 1a의 센서 모듈(130))이 포함하는 자이로 센서, 가속도 센서, 및 위치 센서 중 적어도 하나로부터 전자 장치(100)에 대하여 감지되는 상태에 관한 신호 또는 데이터를 전달받을 수 있고, 상기 전자 장치(100)의 상태에 관한 신호 또는 데이터에 기초하여 전자 장치(100)의 자세를 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 제1 자세(101)(예: portrait)를 판단할 수 있다. 이러한 경우, 프로세서(140)는 안테나 모듈(120)이 포함하는 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 중 상기 전자 장치(100)의 제1 자세(101)에 대응하는 방향(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 방향)과 수직하는 방향(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제2 방향)을 축으로 하여 정렬된 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)를 외부 전자 장치(200)로부터 RF 신호를 수신하기 위한 두 개의 안테나로 선택할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)의 운용을 결정함에 따라, 상기 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)의 활성화와, 다른 안테나(예: 제1 안테나(121))의 비활성화를 제어할 수 있다. 이러한 경우, 거리 측정 요청을 나타내는 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 RF 신호를 외부 전자 장치(200)로 송신 시, 프로세서(140)는 활성화된 제2 안테나(123) 또는 제3 안테나(125)를 이용하거나, 상기 비활성화된 다른 안테나(예: 제1 안테나(121))의 적어도 일시적인 활성화를 제어하여 이용할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 외부 전자 장치(200)로부터 수신하는 RF 신호의 도래각 데이터 획득과 관련한 다양한 알고리즘을 이용하기 위해, 전자 장치(100)의 제1 자세(101)에서, 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 모두를 활성 상태로 운용할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 제2 자세(102)(예: landscape)를 판단할 수 있다. 프로세서(140)는 상기 제2 자세(102) 판단에 대응하여, 안테나 모듈(120)이 포함하는 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 중 상기 전자 장치(100)의 제2 자세(102)에 대응하는 방향(예: 제2 방향)과 수직하는 방향(예: 제1 방향)을 축으로 하여 정렬된 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)를 외부 전자 장치(200)로부터 RF 신호를 수신하기 위한 두 개의 안테나로 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(140)는 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)의 운용을 결정함에 따라, 상기 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)의 활성화와, 다른 안테나(예: 제3 안테나(125))의 비활성화를 제어할 수 있다. 상술과 유사하게, 거리 측정 요청을 나타내는 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 RF 신호를 외부 전자 장치(200)로 송신 시, 프로세서(140)는 활성화된 제1 안테나(121) 또는 제2 안테나(123)를 이용하거나, 상기 비활성화된 다른 안테나(예: 제3 안테나(125))의 적어도 일시적인 활성화를 제어하여 이용할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 외부 전자 장치(200)로부터 수신하는 RF 신호의 도래각 데이터 획득과 관련한 다양한 알고리즘을 이용하기 위해, 전자 장치(100)의 제2 자세(102)에서, 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 모두를 활성 상태로 운용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)가 상기 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)와 정렬되는 제4 안테나(예: 도 2a의 제4 안테나(124b))를 더 포함하는 경우, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 제1 자세(101)에서, 상기 제2 안테나(123), 제3 안테나(125), 및 제4 안테나(124b) 중 사전 설정된 디폴트 정보에 대응하는 두 개의 안테나를 선택할 수 있다. 유사하게, 전자 장치(100)가 상기 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)와 정렬되는 제4 안테나(예: 도 2a의 제4 안테나(124a))를 더 포함하는 경우, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 제2 자세(102)에서, 상기 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제4 안테나(124a) 중 사전 설정된 디폴트 정보에 대응하는 두 개의 안테나를 선택할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)가 상기 제1 안테나(121)와 정렬되는 동시에 제3 안테나(125)와 정렬되는 제4 안테나(예: 도 2a의 제4 안테나(124c))를 더 포함하는 경우, 프로세서(140)는 전자 장치의 제1 자세(101)에서, 제2 안테나(123) 및 제3 안테나(125)의 조합 또는 제1 안테나(121) 및 제4 안테나(124c)의 조합 중 설정된 디폴트 정보에 대응하는 조합을 상기 두 개의 안테나로 선택할 수 있다. 유사하게, 프로세서(140)는 전자 장치의 제2 자세(102)에서, 제1 안테나(121) 및 제2 안테나(123)의 조합 또는 제3 안테나(125) 및 제4 안테나(124c)의 조합 중 설정된 디폴트 정보에 대응하는 조합을 상기 두 개의 안테나로 선택할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계된 제1 회로 구조를 도시한 도면이고, 도 11은 상기 제1 회로 구조에 기반한 전자 장치 및 외부 전자 장치 간의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 동작 1101 및 동작 1103에서, 전자 장치(100) 및 외부 전자 장치(200)는 핸드쉐이크(handshake)를 수행하여 초광대역(ultra-wideband) 통신을 수립할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100) 및 외부 전자 장치(200) 간의 핸드쉐이크는 지정된 통신 프로토콜(예: 저전력 블루투스 통신(Bluetooth low energy))을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 핸드쉐이크에 대한 프로세스를 살펴보면, 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 송신 포트(Tx1) 및 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 A(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 또는 제3 안테나(125))를 이용하여 상기 외부 전자 장치(200)와의 동기화를 위한 SYNC(synchronization) 패킷을 송신할 수 있다. 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 수신 포트(Rx1) 및 제2 수신 포트(Rx2) 중 적어도 하나와, 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 B(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 또는 제3 안테나(125)), 안테나 C(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 중 상기 안테나 B를 제외한 어느 하나의 안테나), 및 안테나 D(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 중 상기 안테나 B 및 안테나 C를 제외한 어느 하나의 안테나) 중 적어도 하나를 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 상기 SYNC 패킷에 응답하는 ACK(acknowledgement) 패킷을 수신함으로써, 상기 외부 전자 장치(200)와 초광대역 통신을 수립할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 수신 포트(Rx1) 및 제2 수신 포트(Rx2) 중 적어도 하나와, 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D 중 적어도 하나 간의 전기적 연결은 프로세서(140)의 제어 하에 동작하는 스위치 회로(150)에 의해 결정될 수 있다.
동작 1105 및 동작 1107에서, 전자 장치(100)는 초광대역 통신의 제1 채널(예: 채널 9)을 이용하여 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제1 RF 신호를 송신하고, 상기 제1 채널(예: 채널 9)을 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 Response 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제2 RF 신호를 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 송신 포트(Tx1) 및 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 A를 이용하여 상기 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)의 제1 RF 신호를 송신할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 수신 포트(Rx1) 및 제2 수신 포트(Rx2)와, 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D 중 두 개의 안테나를 이용하여 상기 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)의 제2 RF 신호를 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 수신 포트(Rx1) 및 제2 수신 포트(Rx2)와, 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D 중 두 개의 안테나 간의 전기적 연결은 스위치 회로(150)의 선택적 동작에 의해 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호 송신 및 제2 RF 신호 수신에 대응하여, 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 RF 신호 왕복 시간을 나타내는 RTT를 산출할 수 있고, 상기 RTT에 기초하여 전자 장치(100) 및 외부 전자 장치(200) 사이의 제1 거리 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 상기 두 개의 안테나 각각을 통한 제2 RF 신호 수신에 대응하여, 상기 제2 RF 신호들에 대한 위상 차이를 산출할 수 있고, 상기 위상 차이에 기초하여 제2 RF 신호의 제1 도래각 데이터를 획득할 수 있다.
동작 1105 및 동작 1107의 수행 이후 스케줄링 된 시간이 경과하면, 동작 1109 및 동작 1111에서, 전자 장치(100)는 초광대역 통신의 제2 채널(예: 채널 5)을 이용하여 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제3 RF 신호를 송신하고, 상기 제2 채널(예: 채널 5)을 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 Response 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제4 RF 신호를 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 송신 포트(Tx1) 및 상술한 제1 RF 신호 송신 시 이용된 안테나 A를 이용하여 상기 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 제2 주파수 대역(예: 약 6.25GHz 내지 6.75GHz)의 제3 RF 신호를 송신할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 수신 포트(Rx1) 및 제2 수신 포트(Rx2)와, 상술한 제2 RF 신호 수신 시 이용된 두 개의 안테나를 이용하여 상기 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 제2 주파수 대역(예: 약 6.25GHz 내지 6.75GHz)의 제4 RF 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제3 RF 신호 송신 및 제4 RF 신호 수신에 대응하여 전자 장치(100) 및 외부 전자 장치(200) 사이의 제2 거리 데이터를 획득할 수 있고, 두 개의 안테나 각각을 통한 상기 제4 RF 신호 수신에 대응하여 상기 제4 RF 신호의 제2 도래각 데이터를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 초광대역 통신의 제2 채널(예: 채널 5)을 통하여 상기 제4 RF 신호를 수신하는 동작에서, 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D 모두를 동시에 이용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 안테나 B와 안테나 C의 조합, 안테나 C와 안테나 D의 조합, 및 안테나 D와 안테나 B의 조합 각각을 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 제4 RF 신호를 수신하고, 각각의 안테나 조합을 통하여 수신한 복수의 제4 RF 신호를 기반으로 복수의 제2 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 이러한 경우, 상기 복수의 제2 도래각 데이터는 제1 도래각 데이터를 보상(예: 래핑된 데이터 보상)하기 위한(또는, 제1 도래각 데이터의 정밀도를 높이기 위한) 다양한 데이터로 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 제1 채널(예: 채널 9)을 기반으로 획득된 제1 도래각 데이터 상에 래핑된 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있고, 상기 제1 도래각 데이터가 래핑된 데이터를 포함하는 경우 제2 채널(예: 채널 5)을 기반으로 획득된 제2 도래각 데이터(또는, 복수의 제2 도래각 데이터)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터 상에서 래핑된 데이터 값을 나타내는 제1 데이터 구간과 대응되는 제2 도래각 데이터 상의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는지 확인할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제2 도래각 데이터의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는 경우, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터의 적어도 일부 및 제2 도래각 데이터의 적어도 일부를 조합하여 제3 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터 상에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하고, 상기 제1 데이터 구간과 대응하는 제2 데이터 구간의 데이터를 상기 필터링된 제1 도래각 데이터의 제1 데이터 구간에 적용함으로써 상기 제3 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 상기 제3 도래각 데이터, 제1 거리 데이터, 및 제2 거리 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 외부 전자 장치(200)의 위치를 추정 또는 판단할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계된 제2 회로 구조를 도시한 도면이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 상기 제2 회로 구조에 기반한 전자 장치 및 외부 전자 장치 간의 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 동작 1301 및 동작 1303에서, 전자 장치(100) 및 외부 전자 장치(200)는 핸드쉐이크(handshake)를 수행하여 초광대역(ultra-wideband) 통신을 수립할 수 있다. 상기 동작 1301 및 동작 1303 각각은 도 10 및 도 11을 통하여 상술한 동작 1101 및 동작 1103 각각과 대응될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
동작 1305에서, 전자 장치(100)는 초광대역 통신의 제1 채널(예: 채널 9)을 이용하여 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제1 RF 신호를 송신하고, 상기 제1 RF 신호의 송신과 동시에 제2 채널(예: 채널 5)을 이용하여 Poll 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제2 RF 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 송신 포트(Tx1)와 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 A(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 또는 제3 안테나(125)) 또는 안테나 B(예: 제1 안테나(121), 제2 안테나(123), 및 제3 안테나(125) 중 상기 안테나 A를 제외한 어느 하나의 안테나)를 이용하여 상기 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)의 제1 RF 신호를 송신할 수 있다. 이 동작에서, 상기 안테나 A 또는 안테나 B와 제1 송신 포트(Tx1) 간의 선택적인 전기적 연결은 제1 스위치 회로(151)의 동작에 의해 구현될 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제2 송신 포트(Tx2) 및 상술한 제1 RF 신호 송신 시 이용된 안테나 A 또는 안테나 B를 이용하여 상기 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 제2 주파수 대역(예: 약 6.25GHz 내지 6.75GHz)의 제2 RF 신호를 송신할 수 있다. 상기 안테나 A 또는 안테나 B와 제2 송신 포트(Tx2) 간의 선택적인 전기적 연결은 제2 스위치 회로(153)의 동작에 의해 구현될 수 있다.
동작 1307에서, 전자 장치(100)는 상기 제1 채널(예: 채널 9)을 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 Response 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제3 RF 신호를 수신하고, 상기 제3 RF 신호의 수신과 동시에 제2 채널(예: 채널 5)를 이용하여 외부 전자 장치(200)로부터 Response 메시지(또는, 패킷)가 포함된 제4 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제1 수신 포트(Rx1)와 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 A 및 안테나 B를 이용하여 상기 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 제1 주파수 대역의 제3 RF 신호를 수신할 수 있고, 무선 통신 회로(110)가 포함하는 제2 수신 포트(Rx2)와 상기 제3 RF 신호 수신 시 이용된 안테나 A 및 안테나 B를 이용하여 상기 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 제2 주파수 대역의 제4 RF 신호를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호 송신 및 제3 RF 신호 수신과, 상기 제2 RF 신호 송신 및 제4 RF 신호 수신 각각에 대응하여, 전자 장치(100) 및 외부 전자 장치(100) 사이의 제1 거리 데이터 및 제2 거리 데이터 각각을 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 안테나 A 및 안테나 B 각각을 통한 제3 RF 신호 수신과, 상기 안테나 A 및 안테나 B 각각을 통한 제4 RF 신호 수신 각각에 대응하여, 상기 제3 RF 신호에 대한 제1 도래각 데이터 및 상기 제4 RF 신호에 대한 제2 도래각 데이터 각각을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 제1 채널(예: 채널 9)을 기반으로 획득된 제1 도래각 데이터 상에 래핑된 데이터가 존재하는지 여부를 판단할 수 있고, 상기 제1 도래각 데이터가 래핑된 데이터를 포함하는 경우 제2 채널(예: 채널 5)을 기반으로 획득된 제2 도래각 데이터를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터 상에서 래핑된 데이터 값을 나타내는 제1 데이터 구간과 대응되는 제2 도래각 데이터 상의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는지 확인할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제2 도래각 데이터의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는 경우, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터의 적어도 일부 및 제2 도래각 데이터의 적어도 일부를 조합하여 제3 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터 상에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하고, 상기 제1 데이터 구간과 대응하는 제2 데이터 구간의 데이터를 상기 필터링된 제1 도래각 데이터의 제1 데이터 구간에 적용함으로써 상기 제3 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(140)는 상기 제3 도래각 데이터, 제1 거리 데이터, 및 제2 거리 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 외부 전자 장치(200)의 위치를 추정 또는 판단할 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계된 제3 회로 구조를 도시한 도면이고, 도 15는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 운용과 관계되는 제4 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))의 무선 통신 회로(110)는 초광대역 통신의 제1 채널(예: 채널 9)의 운용을 지원하는 제1 송신 포트(Tx1), 제1 수신 포트(Rx1), 제2 수신 포트(Rx2), 및 제3 수신 포트(Rx3)와, 제2 채널(예: 채널 5)의 운용을 지원하는 제2 송신 포트(Tx2), 제4 수신 포트(Rx4), 제5 수신 포트(Rx5), 및 제6 수신 포트(Rx6)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 스위치 회로(150)를 제어하여 상기 제1 채널에 대응하는 복수의 수신 포트 각각을 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나 A(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 안테나(121)), 안테나 B(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제2 안테나(123)), 안테나 C(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제3 안테나(125)), 및 안테나 N(예: 도 2a의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)) 모두와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 유사하게, 프로세서(140)는 상기 제2 채널에 대응하는 복수의 수신 포트 각각을 상기 안테나 A, 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D 모두와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이러한 경우, 프로세서(140)는 전자 장치(100)의 제1 자세(예: portrait) 및 제2 자세(예: landscape)와 관계없이, 상기 제1 채널(예: 채널 9)에 대응하는 복수의 수신 포트, 상기 제2 채널(예: 채널 5)에 대응하는 복수의 수신 포트, 및 복수의 안테나(예: 안테나 A, 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D) 모두를 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)의 제1 RF 신호 및 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 제2 주파수 대역(예: 약 6.25GHz 내지 6.75GHz)의 제2 RF 신호를 동시적으로 수신할 수 있다.
도 15를 참조하면, 전자 장치(100)의 안테나 모듈(120)은 그라운드 스위치 회로(160)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 그라운드 스위치 회로(160)는 프로세서(140)의 제어 하에 동작하여 안테나 모듈(120)이 포함하는 안테나들(예: 안테나 A, 안테나 B, 안테나 C, 및 안테나 D) 중 적어도 일부에 대한 그라운드를 변경시킬 수 있다. 이와 관련하여, 상기 적어도 일부 안테나의 그라운드 변경은 해당 안테나의 빔 생성에 영향을 미칠 수 있고, 이로부터 안테나 모듈(120)이 생성하는 방사 패턴의 빔의 적어도 일부가 변경될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 그라운드 스위치 회로(160)의 선택적 동작에 의해 적어도 일부 안테나의 그라운드가 변경될 때마다 안테나 모듈(120)이 생성하는 방사 패턴의 빔은 변경될 수 있고, 상기 방사 패턴의 빔이 변경될 때마다 전자 장치(100)는 외부 전자 장치로부터 상이한 특성의 RF 신호를 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(140)는 상기 상이한 특성의 RF 신호들 각각에 대한 제2 도래각 데이터를 획득함으로써, 제1 도래각 데이터를 보상(예: 래핑된 데이터 보상)하기 위하여 이용될 수 있는 다양한 제2 도래각 데이터들을 획득할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 위치 판단 방법을 도시한 도면이다. 이하 도 16을 참조하여 설명되는 동작들은 도 5, 도 6, 및 도 7을 통하여 상술한 다양한 실시 예와 관계될 수 있고, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 16을 참조하면, 동작 1601에서, 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))의 프로세서(예: 도 1a의 프로세서(140))는 외부 전자 장치(예: 도 1a 또는 도 3의 외부 전자 장치(200))로부터 제1 주파수 대역(예: 약 7.75GHz 내지 8.25GHz)의 제1 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 안테나 모듈(예: 도 1a의 안테나 모듈(120))이 포함하는 제1 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제1 안테나(121)), 제2 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제2 안테나(123)), 제3 안테나(예: 도 2a, 도 2b, 및 도 2c의 제3 안테나(125)), 및 제4 안테나(예: 도 2a의 제4 안테나(124a, 124b, 및/또는 124c)) 중 두 개의 안테나를 이용하여, 초광대역 통신의 제1 채널(예: 채널 9)이 지원하는 상기 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신할 수 있다.
동작 1603에서, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호의 도래각을 나타내는 제1 결과를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 선택된 두 개의 안테나 각각을 통하여 수신한 제1 RF 신호들 간의 위상 차이 및 상기 선택된 두 개의 안테나 간의 이격 간격(예: 두 개의 안테나 각각의 급전 지점 사이의 거리(18mm))에 기초하여 상기 제1 RF 신호에 대한 제1 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도래각 데이터는 일부 데이터 구간(예: 약 -90도 내지 -50도에 대응하는 데이터 구간)이 나타내는 데이터가 다른 데이터 구간이 나타내는 데이터와 동일 또는 유사하게 래핑(wrapping)된 값을 나타낼 수 있다.
동작 1605에서, 프로세서(140)는 외부 전자 장치(200)로부터 제2 주파수 대역(예: 약 6.25GHz 내지 6.75GHz)의 제2 RF 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호의 수신 시 선택된 두 개의 안테나를 이용하여 초광대역 통신의 제2 채널(예: 채널 5)이 지원하는 상기 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 상기 제1 RF 신호의 수신과 관련한 제1 채널(예: 채널 9)의 주파수 대역과 인접하지 않는 주파수 대역의 초광대역 통신 채널을 상기 제2 채널(예: 채널 5)로 결정할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)의 동작 1605 수행은 상술된 동작 1601 수행과 동일 또는 상이한 시점(time)에 수행될 수 있다.
동작 1607에서, 프로세서(140)는 상기 제2 RF 신호의 도래각을 나타내는 제2 결과를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 선택된 두 개의 안테나 각각을 통하여 수신한 제2 RF 신호들 간의 위상 차이 및 상기 선택된 두 개의 안테나 간의 이격 간격(예: 두 개의 안테나 각각의 급전 지점 사이의 거리(18mm))에 기초하여 상기 제2 RF 신호에 대한 제2 도래각 데이터를 획득할 수 있다.
동작 1609에서, 프로세서(140)는 상기 제1 결과 및 제2 결과를 조합하여 제3 결과를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 획득된 제1 도래각 데이터의 적어도 일부 및 제2 도래각 데이터의 적어도 일부를 조합(예: 오버랩(overlap))하여 제3 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터 상에서 래핑된 데이터 값을 나타내는 제1 데이터 구간과 대응되는 제2 도래각 데이터의 제2 데이터 구간 데이터가 선형성을 나타내면, 상기 제1 도래각 데이터 및 제2 도래각 데이터의 조합을 이용하여 제3 도래각 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1 도래각 데이터 상에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하고, 상기 제1 데이터 구간과 대응하는 제2 도래각 데이터의 제2 데이터 구간 데이터를 상기 필터링된 제1 도래각 데이터의 제1 데이터 구간에 적용하여 상기 제3 도래각 데이터를 생성할 수 있다.
동작 1611에서, 프로세서(140)는 획득된 제3 결과에 기초하여 외부 전자 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 상기 제3 결과에 해당하는 제3 도래각 데이터 및 상기 제3 도래각 데이터의 획득과 동시 또는 그 이전에 획득되는 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(200) 사이의 거리 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 외부 전자 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.
전술된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 무선 통신 회로, 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈, 및 상기 무선 통신 회로 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여, 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하고, 상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 결과가 래핑(wrapping)된 데이터를 나타내는 제1 데이터 구간을 포함하는지 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 결과가 상기 제1 데이터 구간을 포함하는 것으로 판단되면, 상기 제1 데이터 구간에 대응하는 상기 제2 결과의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는지 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는 것으로 판단되면, 상기 제1 결과에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하고, 상기 필터링된 제1 결과의 상기 제1 데이터 구간에 상기 제2 데이터 구간의 데이터를 적용하여 상기 제3 결과를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 결과에서 상기 제2 데이터 구간의 데이터와 연속되는 데이터로부터 상기 필터링된 제1 결과와 지정된 임계 비율 이상의 유사성을 갖는 데이터까지에 해당하는 제3 데이터 구간을 식별하고, 상기 제3 데이터 구간의 데이터를 상기 제2 데이터 구간의 데이터가 적용된 상기 제3 결과에 적용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나는, 제1 안테나, 제1 방향을 축으로 하여 상기 제1 안테나와 정렬되는 제2 안테나, 및 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향을 축으로 하여 상기 제2 안테나와 정렬되는 제3 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 센서 모듈을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 이용하여 상기 제1 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제1 자세를 판단하고, 상기 전자 장치의 상기 제1 자세에 대응하여, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 센서 모듈을 이용하여 상기 제2 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제2 자세를 판단하고, 상기 전자 장치의 상기 제2 자세에 대응하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나는, 상기 제1 RF 신호의 반파장에 대응하는 거리로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호를 동시에 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 RF 신호의 수신으로부터 스케줄링 된 시간이 경과하면 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 제2 RF 신호를 수신할 수 있다.
전술된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 위치 판단 방법은, 복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신하는 동작, 상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득하는 동작, 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신하는 동작, 상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득하는 동작, 상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하는 동작, 및 상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 결과를 획득하는 동작은, 상기 제1 결과가 래핑(wrapping)된 데이터를 나타내는 제1 데이터 구간을 포함하는지 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 결과를 획득하는 동작은, 상기 제1 결과가 상기 제1 데이터 구간을 포함하는 것으로 판단되면, 상기 제1 데이터 구간에 대응하는 상기 제2 결과의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는지 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 결과를 획득하는 동작은, 상기 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는 것으로 판단되면 상기 제1 결과에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하는 동작 및 상기 필터링된 제1 결과의 상기 제1 데이터 구간에 상기 제2 데이터 구간의 데이터를 적용하여 상기 제3 결과를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 데이터 구간의 데이터를 적용하여 상기 제3 결과를 획득하는 동작은, 상기 제2 결과에서 상기 제2 데이터 구간의 데이터와 연속되는 데이터로부터 상기 필터링된 제1 결과와 지정된 임계 비율 이상의 유사성을 갖는 데이터까지에 해당하는 제3 데이터 구간을 식별하는 동작 및 상기 제3 데이터 구간의 데이터를 상기 제2 데이터 구간의 데이터가 적용된 상기 제3 결과에 적용하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나는, 상기 제1 RF 신호의 반파장에 대응하는 거리로 상호 이격되어 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나는, 제1 안테나, 제1 방향을 축으로 하여 상기 제1 안테나와 정렬되는 제2 안테나, 및 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향을 축으로 하여 상기 제2 안테나와 정렬되는 제3 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 위치 판단 방법은, 센서 모듈을 이용하여 상기 제1 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제1 자세를 판단하는 동작 및 상기 전자 장치의 상기 제1 자세에 대응하여 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 위치 판단 방법은, 센서 모듈을 이용하여 상기 제2 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제2 자세를 판단하는 동작 및 상기 전자 장치의 상기 제2 자세에 대응하여 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 네트워크 환경(1700)에서 전자 장치(1701)는 제1 네트워크(1798)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1702)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(1799)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1704) 또는 서버(1708)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1701)는 서버(1708)를 통하여 전자 장치(1704)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1701)는 프로세서(1720), 메모리(1730), 입력 장치(1750), 음향 출력 장치(1755), 표시 장치(1760), 오디오 모듈(1770), 센서 모듈(1776), 인터페이스(1777), 햅틱 모듈(1779), 카메라 모듈(1780), 전력 관리 모듈(1788), 배터리(1789), 통신 모듈(1790), 가입자 식별 모듈(1796), 또는 안테나 모듈(1797)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1701)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1760) 또는 카메라 모듈(1780))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1776)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1760)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(1720)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1740))를 실행하여 프로세서(1720)에 연결된 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1720)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1776) 또는 통신 모듈(1790))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1732)에 로드하고, 휘발성 메모리(1732)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1734)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1720)는 메인 프로세서(1721)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1723)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1723)은 메인 프로세서(1721)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1723)는 메인 프로세서(1721)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1723)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1721)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1721)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1721)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1721)와 함께, 전자 장치(1701)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1760), 센서 모듈(1776), 또는 통신 모듈(1790))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1723)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1780) 또는 통신 모듈(1790))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(1730)는, 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1720) 또는 센서 모듈(1776))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1740)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1730)는, 휘발성 메모리(1732) 또는 비휘발성 메모리(1734)를 포함할 수 있다.
프로그램(1740)은 메모리(1730)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1742), 미들 웨어(1744) 또는 어플리케이션(1746)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1750)는, 전자 장치(1701)의 구성요소(예: 프로세서(1720))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1701)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1750)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1755)는 음향 신호를 전자 장치(1701)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1755)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(1760)는 전자 장치(1701)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1760)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(1760)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1770)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1770)은, 입력 장치(1750)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1755), 또는 전자 장치(1701)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1776)은 전자 장치(1701)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(1776)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1777)는 전자 장치(1701)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1777)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1778)는, 그를 통해서 전자 장치(1701)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1778)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1779)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(1779)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1780)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1780)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1788)은 전자 장치(1701)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1788)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1789)는 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(1789)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1790)은 전자 장치(1701)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702), 전자 장치(1704), 또는 서버(1708))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1790)은 프로세서(1720)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1790)은 무선 통신 모듈(1792)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1794)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(1798)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1799)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1792)은 가입자 식별 모듈(1796)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(1798) 또는 제2 네트워크(1799)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1701)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1797)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1797)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(1798) 또는 제2 네트워크(1799)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1790)에 의하여 상기 복수의 안테나로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1790)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(1797)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(1708)를 통해서 전자 장치(1701)와 외부의 전자 장치(1704)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1702, 1704) 각각은 전자 장치(1701)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1701)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1702, 1704, 또는 1708) 중 하나 이상의 외부 장치에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1701)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1701)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1701)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1701)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"로 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1701)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1736) 또는 외장 메모리(1738))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1740))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1701))의 프로세서(예: 프로세서(1720))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 18은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면을 도시한 도면이고, 도 19는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면을 도시한 도면이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1800)(예: 도 1a의 전자 장치(100) 또는 도 17의 전자 장치(1701))는 제1 면(1810A)(또는, 전면), 제2 면(1810B)(또는, 후면), 및 상기 제1 면(1810A)과 제2 면(1810B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(1810C)(또는, 측벽)을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 하우징은 상기 제1 면(1810A), 제2 면(1810B), 및 측면(1810C) 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 면(1810A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(1802)(예: 다양한 코팅 레이어를 포함하는 글라스 플레이트 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전면 플레이트(1802)는 적어도 일측 단부(side edge portion)에서, 제1 면(1810A)으로부터 후면 플레이트(1811) 쪽으로 휘어져 심리스(seamless)하게 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 면(1810B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(1811)에 의하여 형성될 수 있다. 후면 플레이트(1811)는 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인리스, 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기한 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 후면 플레이트(1811)는 적어도 일측 단부에서, 제2 면(1810B)으로부터 전면 플레이트(1802) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면(1810C)은 전면 플레이트(1802) 및 후면 플레이트(1811)와 결합하며, 금속 및 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는 측면 부재(1818)(또는, 브라켓)에 의하여 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 후면 플레이트(1811) 및 측면 부재(1818)는 일체로 형성되고, 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1800)는 디스플레이(1801), 오디오 모듈(1803), 센서 모듈(미도시), 적어도 하나의 카메라 모듈(1805, 1812, 1813, 1814, 및/또는 1815), 플래시(1806), 키 입력 장치(1817), 및 커넥터 홀(1808) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(1800)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(1817))를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1800)는 센서 모듈을 추가적으로 포함할 수 있고, 상기 센서 모듈은 광학 센서, 초음파 센서, 및 정전 용량형 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 센서 모듈은 디스플레이(1801)의 화면 표시 영역(예: 전면 플레이트(1802)를 통해 보여지는 디스플레이(1801) 영역)의 배면 및 디스플레이(1801)의 주변 영역 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(1800)는 발광 소자를 더 포함할 수 있으며, 상기 발광 소자는 전면 플레이트(1802)가 제공하는 영역 내에서 디스플레이(1801)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자는 예를 들어, 전자 장치(1800)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 발광 소자는 제1 카메라 모듈(1805)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 발광 소자는 LED, IR LED, 및 제논 램프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이는(1801)는 예를 들어, 전면 플레이트(1802)의 상당 부분을 통하여 전자 장치(1800)의 외부에서 보일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이(1801)의 가장자리는 인접한 전면 플레이트(1802)의 외곽 형상(예: 곡면)과 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이(1801)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(1801)의 외곽과 전면 플레이트(1802)의 외곽 간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이(1801)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스(recess), 노치(notch), 또는 오프닝(opening)이 형성되고, 전자 장치(1800)는 상기 리세스, 노치, 또는 오프닝과 정렬되는 다른 전자 부품, 예를 들어 제1 카메라 모듈(1805), 근접 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(1800)는 디스플레이(1801)의 화면 표시 영역의 배면에 배치되는, 적어도 하나의 카메라 모듈(1805, 1812, 1813, 1814, 및/또는 1815), 지문 센서, 및 플래시(1806) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이(1801)는 터치 감지 회로, 터치의 세기(예: 압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저 중 적어도 하나와 결합하거나, 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(1803)은 마이크 홀 및 스피커 홀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 마이크 홀은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 상기 마이크 홀 내부에 배치될 수 있고, 다양한 실시 예에서 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수의 마이크가 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 스피커 홀과 마이크 홀이 하나의 홀(예: 오디오 모듈(1803))로 구현되거나, 상기 스피커 홀 없이 스피커(예: 피에조 스피커)가 포함될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 스피커 홀은 외부 스피커 홀 및 통화용 리시버 홀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 장치(1800)는 도시되지 않은 센서 모듈을 포함함으로써, 내부의 작동 상태 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 상기 센서 모듈은 예를 들어, 하우징의 제1 면(1810A)에 배치되는 근접 센서, 디스플레이(1801)에 통합된 또는 인접하게 배치된 지문 센서, 및 상기 하우징의 제2 면(1810B)에 배치된 생체 센서(예: HRM 센서) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(1800)는 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 카메라 모듈(1805, 1812, 1813, 1814, 및/또는 1815) 중 제1 카메라 모듈(1805)은 전자 장치(1800)의 제1 면(1810A)에 배치될 수 있고, 제2 카메라 모듈(1812, 1813, 1814, 및/또는 1815) 및 플래시(1806)는 전자 장치(1800)의 제2 면(1810B)에 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 카메라 모듈(1805, 1812, 1813, 1814, 및/또는 1815)은 하나 또는 복수의 렌즈, 이미지 센서, 및 이미지 시그널 프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 플래시(1806)는 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 2개 이상의 렌즈(예: 광각 렌즈 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(1800)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(1817)는 하우징의 측면(1810C)에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(1800)는 상기 키 입력 장치(1817) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고, 포함되지 않은 키 입력 장치(1817)는 디스플레이(1801) 상에 소프트 키와 같은 형태로 구현될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 키 입력 장치(1817)는 하우징의 제2 면(1810B)에 배치된 지문 센서의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(1808)은 외부 전자 장치와 전력 및 데이터 중 적어도 하나를 송수신하기 위한 커넥터, 또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있다. 커넥터 홀(1808)은 예를 들어, USB 커넥터 또는 이어폰 잭을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 USB 커넥터와 이어폰 잭은 하나의 홀(예: 도 18 및 도 19의 1808)로 구현될 수 있으며, 다른 실시 예에서 전자 장치(1800)는 별도의 커넥터 홀(1808) 없이 외부 전자 장치와 전력 및 데이터 중 적어도 하나를 송수신하거나, 오디오 신호를 송수신할 수 있다.
도 20은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 상태를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(1800)(예: 도 1a의 전자 장치(100), 도 17의 전자 장치(1701), 또는 도 18 및 도 19의 전자 장치(1800))는 전면 플레이트(예: 도 18의 전면 플레이트(1802)), 디스플레이(1910)(예: 도 18의 디스플레이(1801)), 측면 부재(1920)(예: 도 18 및 도 19의 측면 부재(1818)), 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930), 제1 지지 구조(1940)(예: 쉴드 캔(shield can)), 제2 지지 구조(1950), 배터리(1960), 및 후면 플레이트(1970) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 전자 장치(1800)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1a의 전자 장치(100), 도 17의 전자 장치(1701), 또는 도 18 및 도 19의 전자 장치(1800)의 구성요소들과 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면 부재(1920)는 메탈 프레임 구조(1921) 및 지지 부재(1922) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 메탈 프레임 구조(1921)는 도전성 재질(예: 금속)로 형성되어, 전자 장치(1800)의 측면(예: 도 18의 측면(1810C))을 형성할 수 있다. 메탈 프레임 구조(1921)는 예를 들어, 적어도 하나의 도전성 부분 및 상기 적어도 하나의 도전성 부분을 절연시키는 적어도 하나의 비도전성 부분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 메탈 프레임 구조(1921)의 적어도 하나의 도전성 부분은 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 지지 부재(1922)는 금속 재질 및 비금속 재질(예: 폴리머) 중 적어도 하나로 형성되어, 전자 부품들이 전자 장치(1900) 내에 배치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(1922)의 일면(예: +z 방향의 일면)에는 디스플레이(1910)가 배치되고, 지지 부재(1922)의 다른 일면(예: -z 방향의 일면)에는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)이 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 지지 부재(1922)는 메탈 프레임 구조(1921)와 연결되거나, 상기 메탈 프레임 구조(1921)와 일체로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)에는 복수의 전자 부품이 배치될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)에는 프로세서(예: 도 17의 프로세서(1720)), 메모리(예: 도 17의 메모리(1730)), 및 인터페이스(예: 도 17의 인터페이스(1777)) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 상기 프로세서는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 및 커뮤니케이션 프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인터페이스는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및 오디오 인터페이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인터페이스는 예를 들어, 전자 장치(1900)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드, MMC 커넥터, 및 오디오 커넥터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)은 제1 인쇄 회로 기판(1931) 및 제2 인쇄 회로 기판(1932) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 인쇄 회로 기판(1931)은 지지 부재(1922)의 일 영역(예: +y 방향 영역)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 인쇄 회로 기판(1932)은 제1 인쇄 회로 기판(1931)과 이격된 지지 부재(1922)의 다른 일 영역(예: -y 방향 영역)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 인쇄 회로 기판(1931) 및 제2 인쇄 회로 기판(1932)은 전기적 연결 부재(1933)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전기적 연결 부재(1933)는 예를 들어, 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board), 동축 케이블, 및 B to B(board to board) 커넥터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)의 구조는 도시된 실시 예로 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 지지 구조(1940)(예: 쉴드 캔)는 도전성 재질(예: 금속)로 형성되어, 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 지지 구조(1940)의 적어도 일 영역(예: -z 방향의 일 영역)에는 패치 안테나(patch antenna)가 배치될 수 있고, 제1 지지 구조(1940)는 상기 패치 안테나를 지지할 수 있다. 상기 패치 안테나는 예를 들어, 초광대역(ultra-wide band)의 RF 신호를 송수신하는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 지지 구조(1940)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)에 배치된 복수의 전자 부품을 차폐할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 구조(1940)는 상기 복수의 전자 부품을 감싸거나, 덮는 형태로 배치되어, 상기 복수의 전자 부품으로부터 발생하는 노이즈를 차단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 지지 구조(1950)(예: 리어 케이스(rear case))는 제1 지지 구조(1940)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 지지 구조(1950)는 비도전성 재질(예: 플라스틱)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에서, 제2 지지 구조(1950)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)의 일 영역에 배치되어, 상기 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)에 배치된 복수의 전자 부품이 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 지지 구조(1950)는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)의 상단(예: -z 방향 상단)에서 봤을 때, 제1 지지 구조(1940)와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제2 지지 구조(1950)는 상기 제1 지지 구조(1940)와 일부 중첩되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(1960)는 전자 장치(1800)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있고, 예를 들어 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연로 전지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리(1960)의 적어도 일부는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(1930)과 실질적으로 동일 평면에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 배터리(1960)는 전자 장치(1800) 내부에 일체형으로 배치되거나, 전자 장치(1800)와 탈부착 가능하게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 후면 플레이트(1970)는 전자 장치(1800)의 후면(예: 도 19의 제2 면(1810B))을 형성할 수 있다. 후면 플레이트(1970)는 전자 장치(1800)의 내부 구성요소들을 외부의 충격 또는 이물질 유입으로부터 보호할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    무선 통신 회로;
    상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 복수의 안테나를 포함하는 안테나 모듈; 및
    상기 무선 통신 회로 및 상기 안테나 모듈과 전기적으로 연결되는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여, 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신하고,
    상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득하고,
    상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신하고,
    상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득하고,
    상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하고,
    상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단하도록 설정된, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 결과가 래핑(wrapping)된 데이터를 나타내는 제1 데이터 구간을 포함하는지 판단하도록 설정된, 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 결과가 상기 제1 데이터 구간을 포함하는 것으로 판단되면, 상기 제1 데이터 구간에 대응하는 상기 제2 결과의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는지 판단하도록 설정된, 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는 것으로 판단되면, 상기 제1 결과에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하고,
    상기 필터링된 제1 결과의 상기 제1 데이터 구간에 상기 제2 데이터 구간의 데이터를 적용하여 상기 제3 결과를 획득하도록 설정된, 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 결과에서 상기 제2 데이터 구간의 데이터와 연속되는 데이터로부터 상기 필터링된 제1 결과와 지정된 임계 비율 이상의 유사성을 갖는 데이터까지에 해당하는 제3 데이터 구간을 식별하고,
    상기 제3 데이터 구간의 데이터를 상기 제2 데이터 구간의 데이터가 적용된 상기 제3 결과에 적용하도록 설정된, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는,
    제1 안테나;
    제1 방향을 축으로 하여 상기 제1 안테나와 정렬되는 제2 안테나; 및
    상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향을 축으로 하여 상기 제2 안테나와 정렬되는 제3 안테나;를 포함하는, 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    센서 모듈;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 이용하여 상기 제1 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제1 자세를 판단하고,
    상기 전자 장치의 상기 제1 자세에 대응하여, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정하도록 설정된, 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    센서 모듈;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서 모듈을 이용하여 상기 제2 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제2 자세를 판단하고,
    상기 전자 장치의 상기 제2 자세에 대응하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는,
    상기 제1 RF 신호의 반파장에 대응하는 거리로 상호 이격되어 배치되는, 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호를 동시에 수신하도록 설정된, 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 RF 신호의 수신으로부터 스케줄링 된 시간이 경과하면 상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 상기 제2 RF 신호를 수신하도록 설정된, 전자 장치.
  12. 전자 장치의 위치 판단 방법에 있어서,
    복수의 안테나 중 적어도 두 개의 안테나를 이용하여, 외부 전자 장치로부터 제1 주파수 대역의 제1 RF 신호를 수신하는 동작;
    상기 제1 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 RF 신호의 도래각(angle of arrival) 데이터를 나타내는 제1 결과를 획득하는 동작;
    상기 적어도 두 개의 안테나를 이용하여, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역의 제2 RF 신호를 수신하는 동작;
    상기 제2 RF 신호의 적어도 일부에 기초하여 상기 제2 RF 신호의 도래각 데이터를 나타내는 제2 결과를 획득하는 동작;
    상기 제1 결과의 적어도 일부 및 상기 제2 결과의 적어도 일부를 조합하여 제3 결과를 획득하는 동작; 및
    상기 제3 결과의 적어도 일부에 기초하여 상기 외부 전자 장치의 위치를 판단하는 동작;을 포함하는, 위치 판단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 결과를 획득하는 동작은,
    상기 제1 결과가 래핑(wrapping)된 데이터를 나타내는 제1 데이터 구간을 포함하는지 판단하는 동작;을 포함하는, 위치 판단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 결과를 획득하는 동작은,
    상기 제1 결과가 상기 제1 데이터 구간을 포함하는 것으로 판단되면, 상기 제1 데이터 구간에 대응하는 상기 제2 결과의 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는지 판단하는 동작;을 포함하는, 위치 판단 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3 결과를 획득하는 동작은,
    상기 제2 데이터 구간의 데이터가 선형성을 나타내는 것으로 판단되면, 상기 제1 결과에서 상기 제1 데이터 구간의 데이터를 필터링하는 동작; 및
    상기 필터링된 제1 결과의 상기 제1 데이터 구간에 상기 제2 데이터 구간의 데이터를 적용하여 상기 제3 결과를 획득하는 동작;을 포함하는, 위치 판단 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 데이터 구간의 데이터를 적용하여 상기 제3 결과를 획득하는 동작은,
    상기 제2 결과에서 상기 제2 데이터 구간의 데이터와 연속되는 데이터로부터 상기 필터링된 제1 결과와 지정된 임계 비율 이상의 유사성을 갖는 데이터까지에 해당하는 제3 데이터 구간을 식별하는 동작; 및
    상기 제3 데이터 구간의 데이터를 상기 제2 데이터 구간의 데이터가 적용된 상기 제3 결과에 적용하는 동작;을 포함하는, 위치 판단 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는,
    상기 제1 RF 신호의 반파장에 대응하는 거리로 상호 이격되어 배치되는, 위치 판단 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는,
    제1 안테나;
    제1 방향을 축으로 하여 상기 제1 안테나와 정렬되는 제2 안테나; 및
    상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향을 축으로 하여 상기 제2 안테나와 정렬되는 제3 안테나;를 포함하는, 위치 판단 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    센서 모듈을 이용하여 상기 제1 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제1 자세를 판단하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 상기 제1 자세에 대응하여, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정하는 동작;을 더 포함하는, 위치 판단 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    센서 모듈을 이용하여 상기 제2 방향에 대응하는 상기 전자 장치의 제2 자세를 판단하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 상기 제2 자세에 대응하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 상기 적어도 두 개의 안테나로 결정하는 동작;을 더 포함하는, 위치 판단 방법.
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