WO2015178561A1 - 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법 - Google Patents

이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법 Download PDF

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WO2015178561A1
WO2015178561A1 PCT/KR2014/012233 KR2014012233W WO2015178561A1 WO 2015178561 A1 WO2015178561 A1 WO 2015178561A1 KR 2014012233 W KR2014012233 W KR 2014012233W WO 2015178561 A1 WO2015178561 A1 WO 2015178561A1
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WO
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fps
mobile terminal
fixed
value
fps value
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/012233
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English (en)
French (fr)
Inventor
김상덕
하정욱
정은택
김태윤
조창호
이명규
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal capable of dynamically adjusting the number of frames (FPS) of graphic data generated in a graphic processing unit, and a dynamic frame adjusting method thereof.
  • FPS number of frames
  • Terminals may be divided into mobile / portable terminals and stationary terminals according to their mobility.
  • the mobile terminal may be further classified into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether a user can directly carry it.
  • the functions of mobile terminals are diversifying. For example, data and voice communication, taking a picture and video with a camera, recording a voice, playing a music file through a speaker system, and outputting an image or video to a display unit.
  • Some terminals have an electronic game play function or a multimedia player function.
  • recent mobile terminals may receive multicast signals that provide visual content such as broadcasting, video, and television programs.
  • such a terminal is a multimedia player having a complex function such as taking a picture or a video, playing a music or video file, playing a game, or receiving a broadcast. Is being implemented.
  • the Surfaceflinger configures a graphic screen suitable for the resolution of the display unit (eg, LCD) under the control of the controller (eg, CPU) and stores the graphic screen in the display frame buffer.
  • the controller controls the graphic processing unit (GPU) according to the application type to generate graphic data, that is, frame per second (FPS).
  • the GPU generates 60 frames per second, that is, 60 FPS.
  • the FPS generated by the GPU is input to the display frame buffer, and the vertical synchronization signal Vsyn, ie, the refresh rate, is output from the frame buffer to the graphic screen and the graphic data FPS. It is finally displayed on the display (eg, LCD) according to the rate.
  • Vsyn ie, the refresh rate
  • a frame generated in a GPU when an application is executed is generated in a best-efforts service method under the control of a controller.
  • the GPU when an execution request of an application is received, the GPU generates a number of frames (FPS) set in each application under the control of the controller in order to achieve the maximum performance of the graphic processing.
  • FPS number of frames
  • An object of the present invention is to provide a mobile terminal capable of dynamically adjusting the number of frames (FPS) of graphic data output from a graphic processing unit and a dynamic frame adjusting method thereof.
  • FPS number of frames
  • Another object of the present invention is to provide a mobile terminal and a method of adjusting a dynamic frame thereof, which can reduce battery usage and heat generation by dynamically adjusting the FPS according to a terminal use aspect.
  • Another object of the present invention is to provide a mobile terminal and a dynamic frame adjusting method thereof which can reduce battery consumption due to unnecessary refresh by varying the LCD refresh rate of the display unit based on the changed FPS.
  • a mobile terminal includes a graphic processing unit for generating a frame of graphic data according to a fixed FPS (Frame per second) value separately set by an application; A frame buffer for storing the generated frame; And a controller configured to dynamically change the fixed FPS value of the graphic processing unit according to the utilization rate of the graphic processing unit of the corresponding application and the heating state of the mobile terminal while the application is running.
  • FPS Framework per second
  • the control unit changes the fixed FPS value to the target FPS value when at least one FPS adjustment condition among the power saving mode setting, the utilization rate of the graphic processing unit, the heating state, and the battery level is satisfied.
  • the target FPS value may include a reduction ratio for a reduced FPS value or a fixed FPS value.
  • the controller may change the fixed FPS value by calculating a target FPS value by applying different weights according to priorities when two or more FPS change conditions are satisfied.
  • a dynamic frame adjusting method of a mobile terminal comprises the steps of: executing a predetermined application; Generating a frame of graphic data according to a fixed frame per second (FPS) value of the application in the graphic processing unit; Storing the generated frame in a frame buffer; And dynamically changing the fixed FPS value of the graphic processing unit according to the utilization rate of the graphic processing unit of the corresponding application and the heating state of the mobile terminal while the application is running.
  • FPS frame per second
  • the fixed FPS value may be changed to a target FPS value when at least one FPS adjustment condition among a power saving mode setting, a utilization rate of the graphic processing unit, a heating state, and a battery level is accumulated.
  • the target FPS value may include a reduction ratio for a reduced FPS value or a fixed FPS value.
  • the fixed FPS value may be changed by calculating a target FPS value by applying different weights according to priorities.
  • the present invention dynamically changes the fixed FPS output from the GPU in consideration of power saving mode, GPU usage, heat generation amount, and battery level individually or in combination when executing an application such as a game that requires high battery consumption and high memory.
  • By changing the LCD refresh rate of the display unit based on the FPS it is possible to reduce the power consumption to increase the battery usage time and to effectively prevent the heat generation problem.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a mobile terminal related to the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B are conceptual views of one example of a mobile terminal according to the present invention, viewed from different directions.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a mobile terminal having a dynamic frame adjustment function according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a dynamic FPS adjustment method of a mobile terminal according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a dynamic FPS adjustment method of a mobile terminal according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a dynamic FPS adjustment method of a mobile terminal according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a dynamic FPS adjustment method of a mobile terminal according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a dynamic FPS adjustment method of a mobile terminal according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of changing a refresh rate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a detailed embodiment of FIG.
  • the mobile terminal described herein includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant, a portable multimedia player, a navigation, a slate PC , Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, and the like. have.
  • FIGS. 2A and 2B are conceptual views of one example of the mobile terminal according to the present invention, viewed from different directions.
  • the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a controller 180, and a power supply unit 190. And the like.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential to implementing a mobile terminal, so a mobile terminal described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 of the components, between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or the mobile terminal 100 and the external server It may include one or more modules that enable wireless communication therebetween.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the mobile terminal 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115. .
  • the input unit 120 may include a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, an audio input unit, or a user input unit 123 for receiving information from a user. , Touch keys, mechanical keys, and the like.
  • the voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • Optical sensors e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g.
  • the mobile terminal disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
  • the display unit 151 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the mobile terminal 100 and the user, and may also provide an output interface between the mobile terminal 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port.
  • I / O audio input / output
  • I / O video input / output
  • earphone port an earphone port
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the mobile terminal 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven in the mobile terminal 100, data for operating the mobile terminal 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication.
  • at least some of these application programs may exist on the mobile terminal 100 from the time of shipment for basic functions of the mobile terminal 100 (for example, a call forwarding, a calling function, a message receiving, and a calling function).
  • the controller 180 In addition to the operation related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operation of the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1 or operate at least two of the components in combination with each other to drive an application program stored in the memory 170.
  • the power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, which may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the mobile terminal according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the mobile terminal may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the broadcast receiving module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • Two or more broadcast receiving modules may be provided to the mobile terminal 100 for simultaneous broadcast reception or switching of broadcast channels for at least two broadcast channels.
  • the broadcast management server may mean a server that generates and transmits a broadcast signal and / or broadcast related information or a server that receives a previously generated broadcast signal and / or broadcast related information and transmits the same to a terminal.
  • the broadcast signal may include not only a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal, but also a broadcast signal having a data broadcast signal combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.
  • the mobile communication module 112 may include technical standards or communication schemes (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server on a mobile communication network.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO)
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the mobile terminal 100.
  • the wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), and WiMAX (World).
  • the wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet access through the mobile communication network 113 May be understood as a kind of mobile communication module 112.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short-range communication module 114 may be configured between a mobile terminal 100 and a wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or through the wireless area networks. ) And a network in which the other mobile terminal 100 (or an external server) is located.
  • the short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
  • the other mobile terminal 100 is a wearable device capable of exchanging (or interworking) data with the mobile terminal 100 according to the present invention (for example, smartwatch, smart glasses). (smart glass), head mounted display (HMD).
  • the short range communication module 114 may sense (or recognize) a wearable device that can communicate with the mobile terminal 100, around the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may include at least a portion of data processed by the mobile terminal 100 in the short range communication module ( The transmission may be transmitted to the wearable device through 114. Therefore, the user of the wearable device may use data processed by the mobile terminal 100 through the wearable device. For example, according to this, when a call is received by the mobile terminal 100, the user performs a phone call through the wearable device or when a message is received by the mobile terminal 100, the received through the wearable device. It is possible to check the message.
  • the location information module 115 is a module for obtaining a location (or current location) of a mobile terminal, and a representative example thereof is a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the mobile terminal may acquire the location of the mobile terminal using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the mobile terminal may acquire the location of the mobile terminal based on information of the wireless access point (AP) transmitting or receiving the Wi-Fi module and the wireless signal.
  • the location information module 115 may perform any function of other modules of the wireless communication unit 110 to substitute or additionally obtain data regarding the location of the mobile terminal.
  • the location information module 115 is a module used to obtain the location (or current location) of the mobile terminal, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the mobile terminal.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user, and for inputting image information, the mobile terminal 100 is one.
  • the plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • the plurality of cameras 121 provided in the mobile terminal 100 may be arranged to form a matrix structure, and through the camera 121 forming a matrix structure in this way, the mobile terminal 100 may have various angles or focuses.
  • the plurality of pieces of image information may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes external sound signals into electrical voice data.
  • the processed voice data may be variously used according to a function (or an application program being executed) performed by the mobile terminal 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms may be implemented in the microphone 122 to remove noise generated in the process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 123 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control an operation of the mobile terminal 100 to correspond to the input information. .
  • the user input unit 123 may be a mechanical input unit (or a mechanical key, for example, a button, a dome switch, a jog wheel, or the like located on the front, rear, or side surfaces of the mobile terminal 100). Jog switch, etc.) and touch input means.
  • the touch input means may include a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on the touch screen through a software process, or a portion other than the touch screen. It may be made of a touch key disposed in the.
  • the virtual key or the visual key may be displayed on the touch screen while having various forms, for example, graphic, text, icon, video, or the like. It can be made of a combination of.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control driving or operation of the mobile terminal 100 or perform data processing, function or operation related to an application program installed in the mobile terminal 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • the proximity sensor 141 may be disposed in an inner region of the mobile terminal covered by the touch screen described above or near the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object by the change of the electric field according to the proximity of the conductive object.
  • the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state). have.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected through the proximity sensor 141 as described above, and further, provides visual information corresponding to the processed data. It can be output on the touch screen. Further, the controller 180 may control the mobile terminal 100 to process different operations or data (or information) according to whether the touch on the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch touch. .
  • the touch sensor senses a touch (or touch input) applied to the touch screen (or the display unit 151) using at least one of various touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and a magnetic field method. do.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the touch screen or capacitance generated at the specific portion into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the touch, a capacitance at the touch, and the like, when the touch object applying the touch on the touch screen is touched on the touch sensor.
  • the touch object is an object applying a touch to the touch sensor and may be, for example, a finger, a touch pen or a stylus pen, a pointer, or the like.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can know which area of the display unit 151 is touched.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the controller 180 may perform different control or perform the same control according to the type of touch object that touches the touch screen (or a touch key provided in addition to the touch screen). Whether to perform different control or the same control according to the type of touch object may be determined according to the operation state of the mobile terminal 100 or an application program being executed.
  • the touch sensor and the proximity sensor described above may be independently or combined, and may be a short (or tap) touch, a long touch, a multi touch, a drag touch on a touch screen. ), Flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. A touch can be sensed.
  • the ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing object using ultrasonic waves.
  • the controller 180 can calculate the position of the wave generation source through the information detected from the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors.
  • the position of the wave source can be calculated using the property that the light is much faster than the ultrasonic wave, that is, the time that the light reaches the optical sensor is much faster than the time when the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generation source may be calculated using a time difference from the time when the ultrasonic wave reaches the light as the reference signal.
  • the camera 121 which has been described as the configuration of the input unit 120, includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or image sensor), and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • the camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing object with respect to a 3D stereoscopic image.
  • the photo sensor may be stacked on the display element, which is configured to scan the movement of the sensing object in proximity to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts a photo diode and a transistor (TR) in a row / column and scans contents mounted on the photo sensor by using an electrical signal that varies according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor calculates coordinates of the sensing object according to the amount of light change, and thus, the position information of the sensing object can be obtained.
  • TR transistor
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
  • the stereoscopic display unit may be a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), a projection method (holographic method).
  • the sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output unit 152 may also output a sound signal related to a function (for example, a call signal reception sound or a message reception sound) performed in the mobile terminal 100.
  • the sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the haptic module 153 generates various haptic effects that a user can feel.
  • a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 153 may be controlled by the user's selection or the setting of the controller. For example, the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output or sequentially output them.
  • the haptic module 153 may be used to stimulate pins that vertically move with respect to the contact skin surface, jetting force or suction force of air through the jetting or suction port, grazing to the skin surface, contact of electrodes, and electrostatic force
  • Various tactile effects can be generated, such as effects by the endothermic and the reproduction of a sense of cold using the elements capable of endothermic heat generation.
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but also may allow a user to feel the tactile effect through a muscle sense such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 153 may be provided according to a configuration aspect of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying occurrence of an event by using light of a light source of the mobile terminal 100.
  • Examples of events occurring in the mobile terminal 100 may be message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the mobile terminal emits light of a single color or a plurality of colors to the front or the rear.
  • the signal output may be terminated by the mobile terminal detecting the user's event confirmation.
  • the interface unit 160 serves as a path to all external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the mobile terminal 100, or transmits data inside the mobile terminal 100 to an external device.
  • the port, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port, etc. may be included in the interface unit 160.
  • the identification module is a chip that stores a variety of information for authenticating the usage rights of the mobile terminal 100, a user identification module (UIM), subscriber identity module (SIM), universal user authentication And a universal subscriber identity module (USIM).
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the terminal 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 may be a passage for supplying power from the cradle to the mobile terminal 100 or may be input from the cradle by a user.
  • Various command signals may be a passage through which the mobile terminal 100 is transmitted.
  • Various command signals or power input from the cradle may operate as signals for recognizing that the mobile terminal 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input / output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 170 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. ), Card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read It may include at least one type of storage medium of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk.
  • the mobile terminal 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.
  • the controller 180 controls the operation related to the application program, and generally the overall operation of the mobile terminal 100. For example, if the state of the mobile terminal satisfies a set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
  • controller 180 may perform control and processing related to voice call, data communication, video call, or the like, or may perform pattern recognition processing for recognizing handwriting input or drawing input performed on a touch screen as text and images, respectively. Can be. Furthermore, the controller 180 may control any one or a plurality of components described above in order to implement various embodiments described below on the mobile terminal 100 according to the present invention.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to the terminal body for charging.
  • the power supply unit 190 may be provided with a connection port, the connection port may be configured as an example of the interface 160 is electrically connected to the external charger for supplying power for charging the battery.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port.
  • the power supply unit 190 uses one or more of an inductive coupling based on a magnetic induction phenomenon or a magnetic resonance coupling based on an electromagnetic resonance phenomenon from an external wireless power transmitter. Power can be delivered.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
  • the disclosed mobile terminal 100 includes a terminal body in the form of a bar.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, and two or more bodies which are coupled to be movable relative to each other.
  • a description of a particular type of mobile terminal may generally apply to other types of mobile terminals.
  • the terminal body may be understood as a concept that refers to the mobile terminal 100 as at least one aggregate.
  • the mobile terminal 100 includes a case (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an external appearance. As shown, the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a case eg, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • the display unit 151 may be disposed in front of the terminal body to output information. As shown, the window 151a of the display unit 151 may be mounted to the front case 101 to form a front surface of the terminal body together with the front case 101.
  • an electronic component may be mounted on the rear case 102.
  • Electronic components attachable to the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
  • the rear cover 102 may be detachably coupled to the rear case 102 to cover the mounted electronic component. Therefore, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a portion of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103 during the coupling. On the other hand, the rear cover 103 may be provided with an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
  • the cases 101, 102, and 103 may be formed by injecting a synthetic resin, or may be formed of a metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the mobile terminal 100 may be configured such that one case may provide the internal space, unlike the above example in which a plurality of cases provide an internal space for accommodating various electronic components.
  • the mobile terminal 100 of the unibody that the synthetic resin or metal from the side to the rear may be implemented.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a waterproof portion (not shown) to prevent water from seeping into the terminal body.
  • the waterproof portion is provided between the window 151a and the front case 101, between the front case 101 and the rear case 102 or between the rear case 102 and the rear cover 103, and a combination thereof. It may include a waterproof member for sealing the inner space.
  • the mobile terminal 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, an optical output unit 154, and first and second units.
  • the cameras 121a and 121b, the first and second manipulation units 123a and 123b, the microphone 122, the interface unit 160, and the like may be provided.
  • the display unit 151, the first sound output unit 152a, the proximity sensor 141, the illuminance sensor 142, and the light output unit may be disposed on the front surface of the terminal body.
  • the first camera 121a and the first operation unit 123a are disposed, and the second operation unit 123b, the microphone 122, and the interface unit 160 are disposed on the side of the terminal body.
  • the mobile terminal 100 in which the second sound output unit 152b and the second camera 121b are disposed on the rear surface of the mobile terminal 100 will be described as an example.
  • first manipulation unit 123a may not be provided on the front surface of the terminal body, and the second sound output unit 152b may be provided on the side of the terminal body instead of the rear surface of the terminal body.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • two or more display units 151 may exist according to an implementation form of the mobile terminal 100.
  • the plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the mobile terminal 100, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method.
  • the touch sensor may sense the touch, and the controller 180 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the touch sensor is formed of a film having a touch pattern and disposed between the window 151a and the display (not shown) on the rear surface of the window 151a or directly patterned on the rear surface of the window 151a. May be Alternatively, the touch sensor may be integrally formed with the display. For example, the touch sensor may be disposed on a substrate of the display or provided in the display.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with the touch sensor.
  • the touch screen may function as the user input unit 123 (see FIG. 1).
  • the touch screen may replace at least some functions of the first manipulation unit 123a.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver for transmitting a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b may be a loud speaker for outputting various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. It can be implemented in the form of).
  • a sound hole for emitting sound generated from the first sound output unit 152a may be formed in the window 151a of the display unit 151.
  • the present invention is not limited thereto, and the sound may be configured to be emitted along an assembly gap between the structures (for example, a gap between the window 151a and the front case 101).
  • an externally formed hole may be invisible or hidden for sound output, thereby simplifying the appearance of the mobile terminal 100.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by the image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 and stored in the memory 170.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be collectively referred to as a manipulating portion as an example of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100. have.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be adopted in any manner as long as the user is tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user is tactile.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be employed in such a manner that the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a tactile feeling by the user through proximity touch, hovering touch, or the like.
  • the first operation unit 123a is illustrated as being a touch key, but the present invention is not limited thereto.
  • the first manipulation unit 123a may be a mechanical key or a combination of a touch key and a push key.
  • the contents input by the first and second manipulation units 123a and 123b may be variously set.
  • the first operation unit 123a receives a command such as a menu, a home key, a cancellation, a search, etc.
  • the second operation unit 123b is output from the first or second sound output units 152a and 152b.
  • the user may receive a command such as adjusting the volume of the sound and switching to the touch recognition mode of the display unit 151.
  • a rear input unit (not shown) may be provided on the rear surface of the terminal body.
  • the rear input unit is manipulated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100, and the input contents may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scroll, etc., control of the volume of sound output from the first and second sound output units 152a and 152b, and the touch recognition mode of the display unit 151. Commands such as switching can be received.
  • the rear input unit may be implemented in a form capable of input by touch input, push input, or a combination thereof.
  • the rear input unit may be disposed to overlap the front display unit 151 in the thickness direction of the terminal body.
  • the rear input unit may be disposed at the rear upper end of the terminal body so that the user can easily manipulate the index body when the user grips the terminal body with one hand.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the position of the rear input unit may be changed.
  • the rear input unit when the rear input unit is provided at the rear of the terminal body, a new type user interface using the same may be implemented.
  • the touch screen or the rear input unit described above replaces at least some functions of the first operation unit 123a provided in the front of the terminal body, the first operation unit 123a is not disposed on the front of the terminal body.
  • the display unit 151 may be configured with a larger screen.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the second camera 121b may be disposed on the rear surface of the terminal body. In this case, the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an 'array array camera'.
  • the second camera 121b is configured as an array camera, images may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and images of better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b.
  • the flash 124 shines light toward the subject when the subject is photographed by the second camera 121b.
  • the second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication.
  • the antenna may be built in the terminal body or formed in the case.
  • an antenna that forms part of the broadcast receiving module 111 (refer to FIG. 1) may be configured to be pulled out from the terminal body.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner side of the rear cover 103, or may be configured such that a case including a conductive material functions as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1) for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 embedded in the terminal body or detachably configured from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160.
  • the battery 191 may be configured to enable wireless charging through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • the rear cover 103 is coupled to the rear case 102 to cover the battery 191 to limit the detachment of the battery 191 and to protect the battery 191 from external shock and foreign matter.
  • the rear cover 103 may be detachably coupled to the rear case 102.
  • An accessory may be added to the mobile terminal 100 to protect the appearance or to assist or expand the function of the mobile terminal 100.
  • An example of such an accessory may be a cover or pouch that covers or accommodates at least one surface of the mobile terminal 100.
  • the cover or pouch may be configured to be linked with the display unit 151 to expand the function of the mobile terminal 100.
  • Another example of the accessory may be a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • the communication system may use different air interfaces and / or physical layers.
  • a radio interface that can be used by a communication system includes frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), and code division multiple access (CDMA). ), Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS) (especially Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A)), Global System for Mobile Communications (GSM), etc. This may be included.
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications Systems
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • the CDMA wireless communication system includes at least one terminal 100, at least one base station (Base Station, BS (also referred to as Node B or Evolved Node B)), and at least one Base Station Controllers (BSCs). ), And may include a mobile switching center (MSC).
  • the MSC is configured to connect with the Public Switched Telephone Network (PSTN) and BSCs.
  • PSTN Public Switched Telephone Network
  • the BSCs may be connected to the BS through a backhaul line.
  • the backhaul line may be provided according to at least one of E1 / T1, ATM, IP, PPP, Frame Relay, HDSL, ADSL, or xDSL.
  • Each of the plurality of BSs may include at least one sector, and each sector may include an omnidirectional antenna or an antenna pointing in a radial direction from the BS.
  • each sector may include two or more antennas of various types.
  • Each BS may be configured to support a plurality of frequency assignments, and the plurality of frequency assignments may each have a specific spectrum (eg, 1.25 MHz, 5 MHz, etc.).
  • BSs may be called Base Station Transceiver Subsystems (BTSs).
  • BTSs Base Station Transceiver Subsystems
  • one BSC and at least one BS may be collectively referred to as a 'base station'.
  • the base station may also indicate “cell site”.
  • each of the plurality of sectors for a particular BS may be called a plurality of cell sites.
  • the broadcast transmitter transmits a broadcast signal to the terminals 100 operating in the system.
  • the broadcast receiving module 111 illustrated in FIG. 1A is provided in the terminal 100 to receive a broadcast signal transmitted by BT.
  • a satellite positioning system for identifying the position of the mobile terminal 100 may be linked to the CDMA wireless communication system.
  • the satellite helps to locate the mobile terminal 100.
  • Useful location information may be obtained by up to two or more satellites.
  • the location of the mobile terminal 100 may be tracked using all the technologies capable of tracking the location as well as the GPS tracking technology.
  • at least one of the GPS satellites may optionally or additionally be responsible for satellite DMB transmission.
  • a frame number of graphics data output per second from the GPU that is, FPS (Frame per
  • FPS Framework per
  • This is to reduce power consumption and heat generation by resting a fixed number of frames (FPS), that is, a graphic processing unit that must process and output a large amount of graphic data at all times in order to achieve maximum performance of an application.
  • FPS Fixed number of frames
  • the conditions considered for dynamically adjusting the FPS are not limited to the utilization rate of the graphics processing unit (GPU) and the heat generation amount of the mobile terminal.
  • FIG. 3 is a block diagram of a mobile terminal having a dynamic frame adjustment function according to an embodiment of the present invention, which is part of the mobile terminal configuration shown in FIG.
  • a mobile terminal includes a display unit 151, a memory 170, a controller 180, a graphics processing unit (GPU) 181, and a frame buffer 182. It may include.
  • GPU graphics processing unit
  • the display unit 151 (eg, the LCD) stores the graphic screen stored in the frame buffer 182 according to the vertical synchronization signal Vsyn synchronized to the FPS generated by the dynamic frame control unit 181, that is, the refresh rate. And graphic data (FPS) on the LCD. For example, in the case of a game, when the graphic processing unit 181 processes and passes graphic data of 60 frames per second (60 FPS), the display unit 151 updates the frame according to the refresh rate of 60 Hz and displays it on the LCD.
  • Vsyn vertical synchronization signal
  • FPS graphic data
  • the memory 170 stores a FPS adjustment factor for dynamically adjusting the FPS and a corresponding FPS adjustment value in a table form.
  • the FPS adjustment condition may include at least one of a utilization rate (quantity) of the GPU 181, a heating state of the mobile terminal, a power saving mode, and a battery state.
  • the regulation condition (regulatory factor) may be applied at different ratios according to priority.
  • the frame buffer 182 stores a graphic screen configured for a resolution of the display unit 151 in a Surfaceflinger (not shown), and the graphic processing unit 181 (eg, GPU) is a frame buffer 182. Creates an FPS input to.
  • the graphic processing unit 181 eg, GPU
  • the controller 180 dynamically adjusts the FPS generated by the graphic processing unit 181 (e.g., GPU) and input to the frame buffer 182.
  • the graphic processing unit 181 e.g., GPU
  • the controller 180 may dynamically adjust the FPS generated by the GPU 181 according to the usage of the GPU 181. To this end, the controller 180 may monitor the usage amount or data association throughput of the GPU 181.
  • the controller 180 may dynamically adjust the FPS generated by the GPU 181 according to the heating state of the mobile terminal. To this end, the controller 180 can check the heating state of the mobile terminal through the temperature sensor.
  • the controller 180 may dynamically adjust the FPS generated by the GPU 181 according to a power saving mode or a battery state. To this end, when the application is executed, the controller 180 can continuously monitor the terminal mode and the battery state.
  • controller 180 and the graphic processing unit 181 may form a dynamic frame controller.
  • the FPS adjustment conditions disclosed in the above embodiments may be applied individually or in combination according to a user setting, and the FPS adjustment value is calculated according to the applied conditions. For example, when the amount of use and heat generation of the GPU 181 are large, the average of the FPS adjustment values applied in the two embodiments may be applied or may be applied according to a predetermined ratio (e.g., priority).
  • a predetermined ratio e.g., priority
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a dynamic frame adjusting method of a mobile terminal according to a first embodiment of the present invention.
  • the graphic control unit 181 sets a fixed FPS (fixed FPS) set in the corresponding application under control of the controller 180. Value is generated and output to the frame buffer 182.
  • the fixed FPS is assumed to be 60 FPS.
  • the frame output to the frame buffer 182 is composed of a surface flinger (not shown) and written on a graphic screen stored in the frame buffer 182, and finally the refresh rate (eg, 60 Hz) output from the controller 180. Is displayed on the display unit 151 accordingly. That is, when the GPU 181 generates and passes graphic data of 60 frames per second, the display unit 151 receives the corresponding frame and displays it on the LCD every 60 Hz. This is synchronized vertically.
  • the controller 180 may check a state of a power saving mode at the time of executing or executing an application (S110 and S120).
  • the controller 180 can change the fixed FPS (e.g., 60 FPS). In other words, the number of frames (FPS) of graphic data to be output per second can be changed.
  • the controller 180 checks the FPS adjustment value corresponding to the power saving mode from the FPS adjustment table stored in the memory 170 and calculates a target FPS (S130).
  • the FPS adjustment value is expressed as a reduction ratio with respect to the actual target FPS or the fixed PFS. For convenience of explanation, it is assumed that the target FPS is 30 FPS.
  • the controller 180 outputs a control signal corresponding to the target FPS calculated by the GPU 181 to perform dynamic frame control (S140). That is, the GPU 181 currently outputting 60 frames of graphic data per second outputs an FPS of 30 frames per second under the control of the controller 180. This reduces the number of frames that need to be generated (output) per second, thereby making the GPU 181 easy, thereby reducing power consumption and heat generation. In addition, since the GPU 181 rests means that it is easier to wait for the next data processing, the frame can be stably generated.
  • 5 is a flowchart illustrating a dynamic frame adjusting method of a mobile terminal according to a second embodiment of the present invention. 5 applies when the power saving mode is not set.
  • the graphic control unit 181 may execute graphics according to a fixed FPS (value) set in the application. Data, that is, frames are generated and output to the frame buffer 182.
  • the fixed FPS is assumed to be 60 FPS.
  • the frame output to the frame buffer 182 is written on the graphic screen already stored in the frame buffer 182 and then displayed on the display unit 151 according to the refresh rate (e.g., 60 Hz).
  • the refresh rate e.g. 60 Hz
  • the controller 180 may check a heating state of the mobile terminal (S210, S220).
  • the heating state may be measured by a temperature sensor provided in the mobile terminal.
  • the controller 180 may change the fixed FPS (e.g., 60 FPS).
  • the controller 180 checks the FPS adjustment value corresponding to the measured temperature from the FPS adjustment table stored in the memory 170 and calculates a target FPS (S230).
  • the FPS adjustment value is expressed as a reduction ratio with respect to the actual target FPS or the fixed PFS.
  • the controller 180 outputs a control signal to the GPU 181 according to the calculated target FPS to perform dynamic frame control as shown in FIG. 4 (S240).
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of adjusting a dynamic frame of a mobile terminal according to a third embodiment of the present invention.
  • the controller 180 may check GPU usage (ratio) while an application is being executed (S300 and S310).
  • the GPU usage represents the memory usage of the GPU and may be monitored by monitoring the GPU 181.
  • the GPU 181 may provide GPU usage according to the GPU usage check request of the controller 180.
  • the controller 180 compares the checked GPU usage with the reference usage (S320). If the current GPU usage is greater than the reference usage, the controller 180 checks the FPS adjustment value according to the GPU usage from the FPS adjustment table of the memory 170 to determine the target FPS. Calculate (S330).
  • the FPS adjustment value according to the GPU usage may be expressed as a reduction ratio with respect to the actual target FPS or the fixed PFS.
  • the controller 180 performs dynamic frame control on the GPU 181 to output the calculated target FPS (S340).
  • the GPU 181 reduces and outputs a frame fixed at 60 FPS to 30 FPS, for example, under the control of the controller 180.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a dynamic frame adjusting method of a mobile terminal according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a method of dynamically adjusting the FPS output from the GPU 181 according to a battery state. While the application is running, the controller 180 can continuously monitor the battery level.
  • the controller 180 checks the FPS adjustment value according to the remaining battery level from the FPS adjustment table and calculates a target FPS (S400 to S430).
  • the FPS adjustment value according to the battery remaining amount may also be expressed as a reduction ratio with respect to the actual target FPS or the fixed PFS.
  • the controller 180 outputs the reduced FPS, for example, 30 FPS from the GPU 181 by performing dynamic frame control on the GPU 181 to output the calculated target FPS (S440).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a dynamic frame adjusting method of a mobile terminal according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the fifth embodiment of the present invention is applied when the first to fourth embodiments are combined with each other and at least two or more FPS adjustment conditions are combined.
  • the target FPS according to the satisfaction of each FPS adjustment condition is updated whenever the FPS adjustment condition is satisfied, and the update rate may be set differently from when the individual FPS adjustment condition is satisfied.
  • the FPS adjustment condition may have a priority
  • the target FPS may be finally calculated by giving a larger weight to the FPS adjustment condition that has the greatest influence on power consumption and heat generation.
  • a weighting value of the FPS adjustment condition and a reduction ratio with respect to the target FPS value or the fixed PFS are stored.
  • the controller 180 controls the graphic control unit 181 to initially control the graphic control unit 181 to output a fixed FPS (value). do.
  • the fixed FPS is assumed to be 60 FPS.
  • the control unit 1800 may first check the setting of the power saving mode (S500, S510). If the power saving mode is set as a result of the check, at this time, since power consumption is suppressed to some extent, the heat generation of the terminal is checked. In operation S520, the first target FPS is calculated by checking the FPS adjustment value corresponding to the power saving mode from the FPS adjustment table stored in the memory 170.
  • the controller 180 measures GPU usage and compares the measured GPU usage with the reference usage (S540 and S550). As a result of the comparison, if the current GPU usage exceeds the standard usage, the second target FPS is calculated by reading the FPS adjustment value corresponding to the power saving mode + the excess usage from the FPS adjustment table (S560). Alternatively, after controlling the dynamic frame according to the first target FPS, the second target FPS may be calculated by measuring GPU usage.
  • the controller 180 checks the heating state of the terminal, calculates the first target FPS according to the method of FIG. Are sequentially performed to calculate the second target FPS.
  • the controller 180 performs an operation frame control on the GPU 181 to output the calculated second target FPS, thereby outputting a reduced FPS value instead of the initial fixed FPS value from the graphic control unit 181. (S570).
  • the FPS output from the graphic control unit 181 is set to the user's mode setting (eg, power saving mode), GPU usage.
  • the dynamic frame control method for adaptive control based on the heating state, the battery level, and the like has been described. This dynamic frame control method can reduce the graphic control unit 181 processing each application data by reducing the number of frames (FPS) output for each application from the graphic control unit 181 (GPU).
  • graphic data of a predetermined FPS output from the graphic control unit 181 is configured in a surface flinger (not shown) and written to a graphic screen stored in the frame buffer 182 and then sent to the display unit 151. Is passed.
  • the display unit 151 displays the graphic screen + graphic data that has been passed on the 1920 x 1080 pixels of the LCD according to the vertical synchronization signal Vsyn output from the controller 180, that is, the refresh rate.
  • the vertical synchronizing signal Vsyn is set in advance for each application like the FPS. Therefore, when an application such as a game with a lot of graphics processing is executed, for example, the graphic control unit 181 passes the graphic data of 60 FPS to the display unit 151, and the display unit 151 transmits the vertical synchronization signal Vsyn of 60 Hz. ) Will refresh the frame update. In other words, when an application such as a game is executed, if the graphic control unit 181 processes and passes a large amount of graphic data, the display unit 151 also quickly displays the graphic data on the LCD.
  • the LCD of the display unit 151 still maintains a refresh rate of, for example, 60 Hz. Because it is used, unnecessary refresh is performed.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of changing a refresh rate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a detailed embodiment.
  • the controller 180 adjusts the output period of the frame by adjusting the refresh rate at a predetermined ratio. (S610). For example, if the FPS of the graphic control unit 181 is reduced from 60 FPS to 30 FPS by dynamic frame control, the controller 180 reduces the 60 Hz LCD refresh rate of the display unit 151 to 50% and refreshes to 30 Hz. Can be performed.
  • the 50% is only an example, but is not limited thereto.
  • the present invention provides a power saving mode, a GPU usage rate, a frame rate (FPS) (fixed FPS) of graphic data output from the GPU 181 when executing an application such as a game that requires a high amount of battery usage and high memory.
  • FPS frame rate
  • the LCD refresh rate of the display unit is changed based on the changed FPS. can do.
  • the present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAMs, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like. This also includes implementations in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may include the controller 180 of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

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Abstract

본 발명은 어플리케이션이 실행될 때 그래픽 처리 유닛에서 생성되는 그래픽 데이타의 프레임 수(FPS : Frame per second)를 동적으로 조절할 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법에 관한 것으로, 어플리케이션의 고정 FPS (Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 그래픽 처리 유닛; 상기 생성된 프레임을 저장하는 프레임 버퍼; 및 상기 어플리케이션 실행중에 그래픽 처리 유닛의 사용율과 이동 단말기의 발열 상태에 따라 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 제어부:를 포함한다.

Description

이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법
본 발명은 그래픽 처리 유닛에서 생성되는 그래픽 데이타의 프레임 수(FPS : Frame per second)를 동적으로 조절할 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
일반적으로 소정 어플리케이션에 대한 실행이 요청되면 제어부(e.g., CPU)의 제어에 따라 서피스플링거 (Surfaceflinger)는 디스플레이부(e.g., LCD)의 해상도에 맞는 그리픽 화면을 구성하여 디스플레이 프레임 버퍼에 저장한다. 이 상태에서 제어부는 어플리케이션 타입에 따라 그래픽 처리 유닛(Graphic Processing unit : GPU)을 제어하여 그래픽 데이타 즉, FPS(Frame per second)을 생성한다. 일 예로 비디오 게임의 경우 GPU는 초당 60 프레임 즉, 60FPS를 생성한다.
따라서, 상기 디스플레이 프레임 버퍼에 상기 GPU에서 생성된 FPS가 입력되어(draw), 상기 프레임 버퍼로부터 그래픽 화면과 그래픽 데이타(FPS)가 상기 제어부에서 출력된 수직동기신호(Vsyn) 즉, 리프레시 레이트(Refresh rate)에 따라 최종적으로 디스플레이(e.g., LCD)에 표시된다.
그런데, 종래에는 어플리케이션을 실행할 때 GPU에서 생성되는 프레임은 제어부의 제어에 따라 최적 서비스(Best-efforts service) 방식으로 생성된다. 즉, 어플리케이션의 실행 요청이 들어오는 경우 GPU는 그래픽 처리의 최대한의 성능을 발휘하기 위해 제어부의 제어에 따라 각 어플리케이션에 설정되어 있는 수의 프레임(FPS)을 생성한다.
따라서, 종래에는 그래픽 처리가 많은 게임이나 연상량이 많은 어플리케이션 (e.g., 게 임)을 실행할 경우 GPU는 설정된 FPS를 생성하기 위해 쉼없이 동작되어많은 양의 데이타를 처리하야 한다. 이로 인하여 고해상도 대화면의 디스플레이를 탑재하고 있는 이동 단말기에서 그래픽 처리가 많은 게임이나 연상량이 많은 어플리케이션 (e.g., 게 임)을 실행할 경우에는 배터리 사용량이 증가되어 배터리 사용시간이 감소하게 될 뿐만 아니라 발열량이 증가하게 되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 그래픽 처리 유닛에서 출력되는 그래픽 데이타의 프레임 수 (FPS : Frame per second)를 동적으로 조절할 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 단말기 사용 양태에 따라 FPS를 동적으로 조절하여 배터리 사용 및 발열량을 저감시킬 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 변경된 FPS를 근거로 디스플레이부의 LCD리프레시 레이트를 가변함으로써 불필요한 리프레시에 의한 배터리 소모를 줄일 수 있는 이동 단말기 및 그의 동적 프레임 조절 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기는 어플리케이션 별도 설정된 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 그래픽 처리 유닛; 상기 생성된 프레임을 저장하는 프레임 버퍼; 및 어플리케이션 실행중에 해당 어플리케이션의 그래픽 처리 유닛 사용율과 이동 단말기의 발열 상태에 따라 상기 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 제어부:를 포함한다.
상기 제어부는 절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 발열 상태 및 배터리 잔량 중 적어도 하나 이상의 FPS조절조건이 충적되면 고정 FPS값을 목표 FPS값으로 변경한다.
상기 목표 FPS값은 감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하할 수 있다.
상기 제어부는 2개 이상의 FPS변경 조건이 만족하면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법은, 소정 어플리케이션을 실행하는 단계; 그래픽 처리 유닛에서 어플리케이션의 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 단계; 상기 생성된 프레임을 프레임 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 어플리케이션 실행중에 해당 어플리케이션의 그래픽 처리 유닛 사용율과 이동 단말기의 발열 상태에 따라 그래픽 처리 유닛의 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계;를 포함한다.
상기 고정 FPS값은 절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 발열 상태 및 배터리 잔량 중 적어도 하나 이상의 FPS조절 조건이 충적될 때 목표 FPS값으로 변경될 수 있다.
상기 목표 FPS값은 감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하할 수 있다.
상기 2개 이상의 FPS변경 조건이 만족하면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경할 수 있다.
본 발명은 배터리 사용량이 많고 높은 연상량이 요구되는 게임과 같은 어플리케이션을 실행할 때 GPU에서 출력되는 고정 FPS를 절전모드, GPU사용량, 발열량, 배터리 잔량을 개별 또는 복합적으로 고려하여 동적으로 변경하고, 상기 변경된 FPS를 근거로 디스플레이부의 LCD리프레시 레이트를 가변함으로써 전력소모를 줄여 배터리의 사용시간을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 발열문제도 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동적 프레임 조절 기능을 갖는 이동 단말기의 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 이동 단말기의 동적 FPS 조절방법을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예 따른 리프레쉬 레이트 변경 방법을 나타낸 순서도.
도 10은 도 9의 상세 실시예를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일.유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2a 및 2b는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어하거나 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.
상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100)는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 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.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)를 통해 실시 가능한 통신 시스템에 대하여 살펴본다.
먼저, 통신 시스템은, 서로 다른 무선 인터페이스 및/또는 물리 계층을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 통신 시스템에 의해 이용 가능한 무선 인터페이스에는, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, FDMA), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA), 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 범용 이동통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Systems, UMTS)(특히, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)), 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications, GSM) 등이 포함될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, CDMA에 한정하여 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은, CDMA 무선 통신 시스템뿐만 아니라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 통신 시스템을 포함한 모든 통신 시스템 적용될 수 있음은 자명하다.
CDMA 무선 통신 시스템은, 적어도 하나의 단말기(100), 적어도 하나의 기지국(Base Station, BS (Node B 혹은 Evolved Node B로 명칭될 수도 있다.)), 적어도 하나의 기지국 제어부(Base Station Controllers, BSCs), 이동 스위칭 센터(Mobile Switching Center, MSC)를 포함할 수 있다. MSC는, 일반 전화 교환망(Public Switched Telephone Network, PSTN) 및 BSCs와 연결되도록 구성된다. BSCs는, 백홀 라인(backhaul line)을 통하여, BS와 짝을 이루어 연결될 수 있다. 백홀 라인은, E1/T1, ATM, IP, PPP, Frame Relay, HDSL, ADSL 또는 xDSL 중 적어도 하나에 따라서 구비될 수 있다. 따라서, 복수의 BSCs가 CDMA 무선 통신 시스템에 포함될 수 있다.
복수의 BS 각각은 적어도 하나의 섹터를 포함할 수 있고, 각각의 섹터는, 전방향성 안테나 또는 BS로부`터 방사상의 특정 방향을 가리키는 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 섹터는, 다양한 형태의 안테나를 두 개 이상 포함할 수도 있다. 각각의 BS는, 복수의 주파수 할당을 지원하도록 구성될 수 있고, 복수의 주파수 할당은 각각 특정 스펙트럼(예를 들어, 1.25MHz, 5MHz 등)을 가질 수 있다.
섹터와 주파수 할당의 교차는, CDMA 채널이라고 불릴 수 있다. BS는, 기지국 송수신 하부 시스템(Base Station Transceiver Subsystem, BTSs)이라고 불릴 수 있다. 이러한 경우, 하나의 BSC 및 적어도 하나의 BS를 합하여 '기지국'이라고 칭할 수 있다. 기지국은, 또한 "셀 사이트"를 나타낼 수도 있다. 또는, 특정 BS에 대한 복수의 섹터들 각각은, 복수의 셀 사이트로 불릴 수도 있다.
방송 송신부(Broadcasting Transmitter, BT) 는, 시스템 내에서 동작하는 단말기들(100)에게 방송 신호를 송신한다. 도 1a에 도시된 방송 수신 모듈(111)은, BT에 의해 전송되는 방송 신호를 수신하기 위해 단말기(100) 내에 구비된다.
뿐만 아니라, CDMA 무선 통신 시스템에는 이동 단말기(100)의 위치를 확인하기 위한, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS)이 연계될 수 있다. 상기 위성은, 이동 단말기(100)의 위치를 파악하는 것을 돕는다. 유용한 위치 정보는, 두 개 이하 또는 이상의 위성들에 의해 획득될 수도 있다. 여기에서는, GPS 추적 기술뿐만 아니라 위치를 추적할 수 있는 모든 기술들을 이용하여 이동 단말기(100)의 위치가 추적될 수 있다. 또한, GPS 위성 중 적어도 하나는, 선택적으로 또는 추가로 위성 DMB 전송을 담당할 수도 있다.
이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 발명은 그래픽처리가 많고 배터리 사용량이 많은 어플리케이션을 사용할 때 해당 어플리케이션의 그래픽 처리 유닛(GPU)의 사용율과 이동 단말기의 발열량에 따라 상기 GPU로부터 초당 출력되는 그래픽 데이타의 프레임 수 즉, FPS(Frame per second)를 동적으로 조절하여 배터리 지속 시간을 연장할 수 있는 방안을 제안한다. 이는 어플리케이션의 최대 성능을 발휘하기 위하여 항상 고정된 프레임 (FPS) 수 즉 많은 그래픽 데이타를 처리하여 출력해야 하는 그래픽 처리 유닛을 조금 쉬게 하여, 전력 소모와 발열의 감소시키기 위함이다.
또한, FPS를 동적으로 조절하기 위하여 고려되는 조건은 그래픽 처리 유닛(GPU)의 사용율과 이동 단말기의 발열량에 한정되지는 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동적 프레임 조절 기능을 갖는 이동 단말기의 구성도로서, 도 1에 도시된 이동 단말기 구성의 일부이다.
도 3에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기는 디스플레이부(151), 메모리(170), 제어부(180), 그래픽 처리 유닛(GPU)(181), 프레임 버퍼 (182)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(151)(e.g., LCD)는 동적 프레임 제어 유닛(181)에서 생성된 FPS에 동기화된 수직동기신호(Vsyn) 즉, 리프레시 레이트(Refresh rate)에 따라 프레임 버퍼(182)에 저장된 그래픽 화면 및 그래픽 데이타(FPS)를 LCD에 표시한다. 예를들면, 게임의 경우 그래픽 처리 유닛(181)이 초당 60프레임(60FPS)의 그래픽 데이타를 처리하여 넘겨주면, 디스플레이부(151)는 60Hz의 리프레시 레이트에 따라 프레임을 업데이트하여 LCD에 표시한다.
메모리(170)는 FPS를 동적으로 조절하기 위한 FPS조절 조건(factor)과 그에 대응되는 FPS조정값이 테이블 형태로 저장한다. 상기 FPS조절 조건은 GPU(181)의 사용율(량), 이동 단말기의 발열상태, 절전 모드 및 배터리 상태 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 조절 조건(조절 인자)은 우선순위에 따라 서로 다른 비율로 적용될 수 있다.
프레임 버퍼(182)는 서피스플링거(Surfaceflinger)(미도시)에서 디스플레이부(151)의 해상도에 맞게 구성된 그래픽 화면을 저장하며, 그래픽 처리 유닛 (181)(e.g., GPU)은 프레임 버퍼(182)로 입력되는 FPS를 생성한다.
상기 제어부(180)는 그래픽 처리 유닛 (181)(e.g., GPU)에서 생성되어 프레임 버퍼(182)로 입력되는 FPS를 동적으로 조절하는 역할을 수행한다.
일 예로서, 상기 제어부(180)는 GPU(181)의 사용량에 따라 GPU(181)에서 생성되는 FPS를 동적으로 조절할 수 있다. 이를 위하여 제어부(180)는 GPU(181)의 사용량 또는 데이타 연상 처리량을 모니터링 할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 제어부(180)는 이동 단말기의 발열상태에 따라 GPU (181)에서 생성되는 FPS를 동적으로 조절할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(180)는 온도 센서를 통해 이동 단말기의 발열 상태를 확인할 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 제어부(180)는 절전 모드 또는 배터리 상태에 따라 GPU (181)에서 생성되는 FPS를 동적으로 조절할 수 있다. 이를 위하여 어플리케이션 실행시 제어부(180)는 단말기 모드와 배터리 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다.
상기 구성 요소중에서 제어부(180)와 그래픽 처리유닛(181)은 동적 프레임 제어부를 형성할 수 있다.
상술한 실시예들에서 개시된 FPS조절 조건들은 사용자 설정에 따라 개별 또는 복합적으로 적용될 수 있으며, 적용되는 조건들에 따라 FPS조정값이 계산된다. 예를들어, GPU(181)의 사용량과 발열량이 많은 경우에는 두 실시예에서 적용되는 FPS조정값의 평균이 적용되거나 소정 비율(e.g.,우선순위)에 따라 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에 도시된 바와같이, 소정 어플리케이션(e.g., 게임)이 실행되면(S100), 그래픽 제어 유닛 (181)은 제어부(180)의 제어에 따라 해당 어플리케이션에 설정되어 있는 고정 FPS (fixed FPS)(값)에 따라 그래픽 데이타 즉, 프레임을 생성하여 프레임 버퍼 (182)로 출력한다. 상기 고정된 FPS는 60FPS로 가정한다.
상기 프레임 버퍼(182)로 출력된 프레임은 서피스플링거(미도시)에서 구성되어 프레임 버퍼(182)에 저장되어 있는 그래픽 화면에 쓰여져 최종적으로 제어부 (180)에서 출력된 리프레시 레이트(e.g., 60Hz)에 따라 디스플레이부(151)에 표시된다. 즉, GPU(181)가 초당 60프레임의 그래픽 데이타를 생성하여 넘겨주면 디스플레이부(151)는 해당 프레임을 받아 60Hz의 마다 LCD에 표시한다. 이를 수직 동기화하고 한다.
상기 제어부(180)는 어플레케이션 실행시 또는 실행중에 절전 모드의 상태를 체크할 수 있다(S110, S120). 체크결과 절전 모드가 ON으로 설정된 경우, 제어부 (180)는 고정 FPS(e.g., 60FPS)를 변경할 수 있다. 다시 말하면, 1초당 출력해야 하는 그래픽 데이타의 프레임(FPS) 수를 변경할 수 있다.
이를 위해 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 FPS조정 테이블로부터 절전모드에 대응하는 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S130). 상기 FPS조정값은 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현되며, 설명의 편의를 위하여 목표 FPS는 30FPS로 가정한다.
따라서, 제어부(180)는 GPU(181)로 계산된 목표 FPS에 해당하는 제어신호를 출력하여 동적 프레임 제어를 수행한다(S140). 즉, 현재 1초당 60프레임의 그래픽 데이타를 출력하는 GPU(181)는 제어부(180)의 제어에 따라 1초당 30프레임의 FPS를 출력한다. 이는 초당 생성(출력)해야하는 프레임 수가 줄어들어 GPU(181)를 쉬게 만드는 역할을 하기 때문에 전력소모와 발열을 줄일 수 있다. 또한, GPU(181)가 쉰다는 의미는 다음 데이타 처리에 대기하기 쉬워진다는 것을 의미하기 때문에 안정적으로 프레임을 생성할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5는 절전모드가 설정되어 있지 않은 경우에 적용된다.
도 5에 도시된 바와같이, 앞에서 설명한 바와같이 소정 어플리케이션(e.g., 게임)이 실행되면(S200), 그래픽 제어 유닛 (181)은 어플리케이션에 설정되어 있는 고정 FPS(fixed FPS)(값)에 따라 그래픽 데이타 즉, 프레임을 생성하여 프레임 버퍼(182)로 출력한다. 상기 고정된 FPS는 60FPS로 가정한다.
상기 프레임 버퍼(182)로 출력된 프레임은 이미 프레임 버퍼(182)에 저장되어 있는 그래픽 화면에 쓰여진 후 리프레시 레이트(e.g., 60Hz)에 따라 디스플레이부(151)에 표시된다.
상기 제어부(180)는 이동 단말기의 발열 상태를 체크할 수 있다(S210,S220). 상기 발열 상태는 이동 단말기에 구비된 온도센서를 통해 측정될 수 있다. 이동 단말기의 온도가 소정 온도 이상인 경우 제어부(180)는 고정 FPS(e.g., 60FPS)를 변경할 수 있다. 이를 위해 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 FPS조정 테이블로부터 측정된 온도에 해당하는 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S230). 상기 FPS조정값은 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현된다.
따라서, 제어부(180)는 계산된 목표 FPS에 따라 GPU(181)로 제어신호를 출력하여 도 4와 같은 동적 프레임 제어를 수행한다(S240).
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(180)는 어플리케이션 실행중에 GPU사용량(율)을 체크할 수할 수 있다(S300,S310). 상기 GPU 사용량은 GPU의 메모리 사용량을 나타내는 것으로 GPU(181)를 모니터링하여 체크할 수 있다. 상기 GPU(181)는 제어부(180)의 GPU사용량 체크 요구에 따라 GPU사용량을 제공할 수 있다.
제어부(180)는 체크된 GPU사용량과 기준 사용량을 비교하여(S320), 현재 GPU사용량이 기준 사용량보다 크면, 메모리(170)의 FPS조정 테이블로부터 GPU사용량에 따른 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S330). 상기 GPU사용량에 따른 FPS조정값은 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현될 수 있다.
따라서, 제어부(180)는 계산된 목표 FPS를 출력하도록 GPU(181)에 대한 동적 프레임 제어를 수행한다(S340). 이로 인하여 GPU(181)는 제어부(180)의 제어에 따라 예를들면 60FPS로 고정된 프레임을 30FPS로 감소시켜 출력한다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7에 도시된 제4실시예는 배터리 상태에 따라 GPU(181)에서 출력되는 FPS를 동적을 조절하는 방법이다. 어플리케이션 실행중에 제어부(180)는 배터리 잔량을 지속적으로 모니터링할 수 있다.
만약 배터리 잔량이 임계값이하가 되면, 제어부(180)는 FPS조정 테이블로부터 배터리 잔량에 따른 FPS조정값을 확인하여 목표 FPS를 계산한다(S400~S430). 상기 배터리 잔량에 따른 FPS조정값 역시 실제 목표 FPS 또는 고정 PFS에 대한 감소비율로 표현될 수 있다.
따라서, 제어부(180)는 상기 계산된 목표 FPS를 출력하도록 GPU(181)에 대한 동적 프레임 제어를 수행함으로써 GPU(181)로부터 감소된 FPS, 예를들면 30FPS가 출력된다(S440).
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 제5실시예는 제1 내지 제4실시예가 서로 결합된 것으로, 적어도 2개 이상의 FPS 조절 조건이 복합적으로 충족되었을 때 적용된다. 이 경우, 각 FPS 조절 조건의 충족에 따른 목표 FPS는 FPS 조절 조건이 만족될 때마다 갱신되며, 그 갱신 비율은 개별 FPS 조절 조건이 만족될 때와는 다르게 설정될 수 있다.
일 예로 FPS 조절 조건은 우선순위를 가질 수 있으며, 전력소비 및 발열에 가장 큰 영향을 미치는 FPS조절 조건에 더 큰 가중값을 부여하여 최종적으로 목표 FPS를 계산할 수 있다. 이를 위하여 메모리(170)의 FPS조정 테이블에는 FPS 조절 조건의 가중값 및 그에 따른 목표 FPS값 또는 고정 PFS에 대한 감소비율이 저장되어 있다.
도 8을 참조하면, 게임과 같은 어플리케이션이 실행되면, 제어부(180)는 그래픽 제어 유닛 (181)을 제어하여 초기에는 고정 FPS(fixed FPS)(값)을 출력하도록 그래픽 제어 유닛(181)을 제어한다. 상기 고정된 FPS는 60FPS로 가정한다.
상기 어플리케이션이 실행중에 제어부(1800는 먼저 절전 모드의 설정을 체크할 수 있다(S500, S510). 체크결과 절전모드가 설정되어 있으면 이때는 현재 어느 정도 전력소비가 억제되고 있기 때문에 단말기의 발열은 체크하는 단계(S520)는 수행하지 않고, 바로 메모리(170)에 저장된 FPS조정 테이블로부터 절전모드에 대응하는 FPS조정값을 확인하여 제1목표 FPS를 계산한다(S530).
일단 제1목표 FPS가 계산되면 제어부(180)는 GPU사용량을 측정하여, 측정된 GPU사용량을 기준 사용량과 비교한다(S540, S550). 비교결과 현재 GPU사용량이 기준 사용량을 초과하면, 절전모드 + 초과된 사용량에 대응되는 FPS조정값을 FPS조정 테이블로부터 리드하여 제2목표 FPS를 계산한다(S560). 다른 방법으로, 제1목표 FPS에 따라 동적 프레임을 제어한 후 GPU사용량을 측정하여 제2목표 FPS를 계산할 수도 있다.
한편 단계(S510)에서 절전모드가 설정되지 않은 경우 제어부(180)는 단말기의 발열 상태를 체크하여, 상술한 도 5의 방법에 따라 제1목표 FPS를 계산한 후 앞에서 설명한 단계(S540~S560)을 순차적으로 수행하여 제2목표 FPS를 계산한다.
따라서, 제어부(180)는 상기 계산된 제2목표 FPS를 출력하도록 GPU(181)에 대한 동작 프레임 제어를 수행함으로써 그래픽 제어 유닛(181)로부터 초기의 고정 FPS값이 아닌 감소된 FPS값이 출력된다 (S570).
이제까지는 배터리 사용량이 많고 높은 연상량이 요구되는 게임과 같은 어플리케이션을 실행할 때 전력 절감과 발열 저하를 위하여, 그래픽 제어 유닛(181)에서 출력되는 FPS를 사용자의 모드설정(e.g., 절전모드), GPU사용량, 발열상태, 배터리 잔량등을 근거로 적응적으로 제어하는 동적 프레임 제어방법을 설명하였다. 이러한 동적 프레임 제어방법은 그래픽 제어 유닛(181)(GPU)에서 어플리케이션 별로 출력되는 프레임 수(FPS)를 줄임으로써 각 어플리케이션 데이타를 처리하는 그래픽 제어 유닛(181)를 쉬게 할 수 있다.
일반적으로 어플리케이션이 실행되면 그래픽 제어 유닛(181)에서 출력된 소정 FPS의 그래픽 데이타는, 서피스플링거(미도시)에서 구성되어 프레임 버퍼(182)에 저장된 그래픽 화면에 쓰여진 후 디스플레이부(151)로 넘겨진다. 디스플레이부 (151)는 넘어온 그래픽 화면 + 그래픽 데이타를 제어부(180)에서 출력된 수직동기신호(Vsyn) 즉, 리프레시 레이트에 따라 LCD의 1920×1080 개의 화소에 표시한다.
상기 수직동기신호(Vsyn)는 FPS와 마찬가지로 어플리케이션마다 사전에 설정되어 있다. 따라서, 그래픽 처리가 많은 게임과 같은 어플리케이션이 실행되면, 일 예로 그래픽 제어 유닛(181)은 60FPS의 그래픽 데이타를 디스플레이부(151)로 넘겨주고, 디스플레이부(151)는 60Hz의 수직동기신호(Vsyn)에 따라 프레임 갱신을 리프레쉬하게 된다. 다른 말로, 게임과 같은 어플리케이션이 실행될 때 그래픽 제어 유닛(181)이 많은 그래픽 데이타를 처리하여 넘겨주면 디스플레이부(151) 역시 빠르게 해당 그래픽 데이타를 LCD에 표시하게 된다.
그런데, 상술한 본 발명의 제1실시예 내지 제5실시예에 따라 그래픽 제어 유닛(181)이 출력하는 FPS값이 줄어들어도, 디스플레이부 (151)의 LCD는 여전히 예를들면 60Hz의 리프레시 레이트를 사용하고 있기 때문에 불필요한 리프레쉬를 수행하게 된다.
따라서, 그래픽 제어 유닛(181)의 프레임 생성과 디스플레이부(151)의 LCD로의 프레임 출력 타이밍을 맞추어야 불필요한 리프레쉬에 의한 전력 소비를 방지할 수 있으며, 이러한 일련의 동작을 수직동기화(Vsyn)이라고 한다. 이를 위하여 본 발명은 그래픽 제어 유닛(181)의 FPS를 동적으로 변경(또는 조정)할 때 변경된 FPS값에 따라 적응적으로 디스플레이부(151)의 리프레쉬 레이트도 변경하여 수직 동기화가 이루어지도록 한다.
도 9는 본 발명의 실시예 따른 리프레쉬 레이트 변경 방법을 나타낸 순서도이고, 도 10은 상세 실시예이다.
도 9에 도시된 바와같이, 동적 프레임 제어에 의해 어플리케이션에 대한 FPS값(고정 FPS값)이 조정되면(S600), 제어부(180)는 소정 비율로 리프레쉬 레이트를 조절하여 프레임의 출력 주기를 조절한다(S610). 예를들어, 그래픽 제어 유닛(181)의 FPS가 동적 프레임 제어에 의해 60FPS에서 30FPS로 감소되면, 제어부(180)는 디스플레이부 (151)의 60Hz의 LCD 리프레시 레이트를 50%로 감소시켜 30Hz로 리프레쉬를 수행할 수 있다. 상기 50%는 일 예일 뿐 이에 한정되지는 않는다.
상술한 바와같이, 본 발명은 배터리 사용량이 많고 높은 연상량이 요구되는 게임과 같은 어플리케이션을 실행할 때 GPU(181)에서 출력되는 그래픽 데이타의 프레임 수(FPS)(고정 FPS)를 절전모드, GPU사용량, 발열량, 배터리 잔량 등을 종합적으로 고려하여 동적으로 변경함과 함께 상기 변경된 FPS를 근거로 디스플레이부의 LCD리프레시 레이트를 가변함으로써 전력소모를 줄여 배터리의 사용시간을 늘리 수 있을 분만 아니라 발열문제도 효율적으로 방지할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 어플리케이션의 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 그래픽 처리 유닛;
    상기 생성된 그래픽 데이타 프레임을 저장하는 프레임 버퍼; 및
    상기 어플리케이션이 실행중에 그래픽 처리 유닛의 사용율과 이동 단말기의 발열 상태에 따라 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    절전모드 설정 및 배터리 잔량과 같은 FPS조절조건을 추가로 고려하여 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    그래픽 처리 유닛의 사용율 및 단말기의 발열 상태가 임계값을 초과할 때 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 목표 FPS값은
    감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    절전 모드가 설정되면 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    배터리 잔량이 임계값을 초과하면 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 이동 단말기의 발열 상태 및 배터리 잔량과 같은 FPS조절조건을 개별 또는 복합적으로 고려하여 상기 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    절전 모드가 설정된 경우 단말기의 발열 상태는 고려하지 않는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    하나 이상의 FPS조절 조건이 만족하면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 제1항에 있어서, FPS조절조건에 따른 목표 FPS값을 테이블 형태로 저장하는 메모리; 및
    상기 프레임 버퍼에 저장된 프레임을 고정된 리프레시 레이트에 따라 LCD로 출력하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고정된 리프레시 레이트는
    그래픽 제어 유닛의 고정 FPS가 동적으로 변경될 때 변경된 FPS값에 동기화되어 가변되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  12. 소정 어플리케이션을 실행하는 단계;
    상기 어플리케이션의 고정 FPS(Frame per second)값에 따라 그래픽 처리 유닛에서 그래픽 데이타의 프레임을 생성하는 단계;
    상기 생성된 프레임을 프레임 버퍼에 저장하는 단계; 및
    상기 어플리케이션 실행중에 그래픽 처리 유닛의 사용율과 이동 단말기의 발열 상태에 따라 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
    절전모드 설정 및 배터리 잔량과 같은 FPS조절조건을 추가로 고려하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
    그래픽 처리 유닛의 사용율 및 단말기의 발열 상태가 임계값을 초과하면 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 변경하며,
    상기 목표 FPS값은 감소된 FPS값 또는 고정 FPS값에 대한 감소비율을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
    절전 모드가 설정되면 메모리로부터 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
    배터리 잔량이 임계값을 초과하면 목표 FPS값을 리드하여 고정 FPS값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 단계는
    절전모드 설정, 그래픽 처리 유닛의 사용율, 이동 단말기의 발열 상태 및 배터리 잔량과 같은 FPS조절조건을 개별 또는 복합적으로 고려하여 고정 FPS값을 동적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 절전 모드가 설정된 경우 단말기의 발열 상태는 고려하지 않는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 FPS조절 조건이 만족되면 우선순위에 따라 서로 다른 가중치를 적용하여 목표 FPS값을 계산하여 고정 FPS값을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 변경된 그래픽 처리 유닛의 FPS값에 따라 디스플레이부의 LCD에 적용되는 고정 리프레시 레이트를 가변하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 동적 프레임 조절 방법.
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