KR101641465B1 - 자동 누설 검출 수단을 구비한 전자 디바이스 - Google Patents

Abstract

전자 디바이스 (1) 는 그 디바이스의 케이스에서의, 특히 가스 누설에 대한, 자동 누설 검출 수단을 구비한다. 자동 누설 검출 수단은 압력 센서 (3), 온도 센서 (4) 및 이 압력 센서와 온도 센서에 연결된 계산 유닛 (5) 을 포함한다. 마이크로제어기인 계산 유닛 (5), 압력 센서 (3) 및 온도 센서 (4) 는 케이스 (2) 내측에 배열된다. 동작시에, 마이크로제어기 (5) 는, 시간 경과에 따른 압력 센서 및 온도 센서에 의해 수행된 측정들에 기초하여, 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 결정하기 위해 케이스 내의 압력 변동이 온도 변동에 비례하는 정의된 마진 내에 있는지의 여부를 점검한다.

Description

자동 누설 검출 수단을 구비한 전자 디바이스{ELECTRONIC DEVICE PROVIDED WITH AUTOMATIC LEAK DETECTION MEANS}

본 발명은 자동 누설 검출 수단, 즉 전자 디바이스 케이스의 어떤 밀봉을 점검하기 위한 자동 누설 검출 수단을 구비하는 전자 디바이스에 관련된다. 전자 디바이스는 큰 치수의 전자 장치 또는 바람직하게는 휴대용 전자 기구, 이를테면 모바일 전화기 또는 손목시계와 같은 시계일 수도 있다.

본 발명은 또한 전자 디바이스에 대한 자동 누설 검출 방법에 관련된다.

전자 디바이스는 예를 들어 손목시계일 수도 있다. 이 시계는, 환경에서의 물이나 수분 또는 다양한 가스들로부터의 보호를 일반적으로 요구하는 기계적 및 전자적 부품들로 형성된다. 일반적으로 가스의 누설 검출은, 시계의 밀봉 정도 (degree of sealing) 그리고 주로 모든 시계 컴포넌트들을 포함하는 케이스의 밀봉 정도를 결정하기 위해 수행되어야 한다. 이러한 밀봉 정도는, 시계 모델이 설계될 때에, 즉 시계 유리 및 밀봉 개스킷들을 갖는 케이스의 두께에 따라 통상적으로 결정된다.

시계 밀봉 측정은 기압 (atm) 또는 헥토파스칼 (hectopascals) 단위로 계산된 압력으로서 정의될 수 있다. 상이한 밀봉 정도가 정의될 수 있다. 예를 들어, 손목에 시계를 착용한 채로 손을 씻기 위해서는, 시계는 약 3040 헥토파스칼의 압력과 등가인 약 3 atm 의 압력을 견딜 수 있어야 한다. 시계를 가지고 풀 (pool) 에서 수영하거나 또는 샤워하기 위해서, 시계는 약 5066 헥토파스칼의 압력과 등가인 약 5 atm 의 압력을 견딜 수 있어야 한다. 수영장에서의 다이빙을 위해서는, 시계는 약 10133 헥토파스칼의 압력과 등가인 적어도 10 atm 의 압력을 견딜 수 있어야 한다.

케이스를 갖는 시계들의 형태에서의 다양한 밀봉 점검 기구들, 특히 전자 디바이스들이 존재한다. 밀봉 테스트를 수행하기 위해 압축 공기를 이용하여 동작하는 기구를 사용하는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 시계가 압력을 받을 때에 와치 크리스탈 (watch crystal) 이 변형되는지의 여부를 관찰하는 것이 가능하다. 와치 크리스탈이 변형되면, 이것은 시계가 잘 밀봉되어 있음을 나타내고, 반면에 어떠한 변형도 관찰되지 않으면, 시계가 밀봉되어 있다고 간주되지 않는다. 이러한 타입의 압축 공기 기구는 통상 사용의 조건들과 유사한 조건들에서 시계가 점검되는 것을 허락한다. 이러한 타입의 점검 기구의 예는, 스위스 빈 (Bienne, Switzerland) 에 소재하는 Sigma Electronic SA 에 의한 레퍼런스 SM 8850-XX 로 판매되는 기구들 중 하나이다.

하지만, 모든 공지된 타입의 밀봉 점검 기구에 의하면, 이것은 손목시계와 같은 전자 디바이스의 적절한 밀봉을 보증하는 방법을 복잡하게 한다. 따라서 각각의 전자 디바이스에 대한 밀봉 점검 비용들은 높다. 일반적으로 말하면, 현시점의 기술적 수준 (the state of the art) 에서 전자 디바이스 특유의 수단을 갖는 전자 디바이스에 대해 누설 검출이 수행되는 것을 가능하게 하는 어떠한 것도 제공되어 있지 않아, 문제가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 현시점의 기술적 수준의 문제들을 극복할 수 있고 그리고 전자 디바이스의 밀봉 정도의 간단하고 값싼 측정이 이루어지는 것을 허락할 수 있는, 자동 누설 검출 수단을 구비하는 전자 디바이스를 제공하는 것이다.

그리하여, 본 발명은 독립 청구항 1 에서 언급된 특징들을 포함하는, 자동 누설 검출 수단을 구비한 전자 디바이스에 관련된다.

전자 디바이스의 특정한 실시형태들은 종속 청구항들 2 내지 11 에서 정의된다.

전자 디바이스의 하나의 이점은, 그 디바이스의 밀봉 정도를 결정하기 위한 자동 누설 검출 수단이 비교적 값싼 엘리먼트들로 형성된다는 사실에 있다. 전자 디바이스의 케이스 내에 압력 및 온도 센서들을 고정시키기 위해 어떠한 특정한 배열체도 제공되지 않는다. 이 2개의 센서들은 인쇄 회로 보드를 가로질러 기계적 전자적으로 연결되는 동일 모듈의 부분을 형성할 수도 있다. 바람직하게는 마이크로제어기인 계산 유닛은, 전압 소스로부터 전력을 수신하기 위해 그리고 2개의 센서들로의 연결을 위해 인쇄 회로 보드에 또한 연결되며, 전압 소스는 손목시계와 같은 전자 디바이스에 대한 배터리, 전지 또는 어큐뮬레이터 (accumulator) 일 수도 있다.

유리하게, 마이크로제어기는 센서들에 의해 수신된 압력 및 온도 값들을, 계속해서 또는 프로그래밍된 시간 주기들에서 점검하도록 배열된다. 마이크로제어기는, 압력 변동이 케이스 내측의 온도 변동에 비례하거나 또는 온도 변동에 비례하는 어떤 마진 내에 있는지의 여부를 점검한다. 압력 변동이 온도 변동으로부터 정의된 한계만큼 벗어나는 경우, 이것은 전자 디바이스의 불충분한 밀봉 정도를 나타낸다.

유리하게 전자 시계의 케이스에서, 마이크로제어기는 전지 또는 배터리 변경 이후에 케이스가 적절하게 다시 밀폐되었는지의 여부를 자동으로 검출할 수 있다.

따라서 본 발명은 또한 독립 청구항 12 에서 정의된 특징들을 포함하는, 전자 디바이스에 대한 자동 누설 검출 방법에 관련된다.

이 방법의 특정한 단계들은 종속 청구항들 13 내지 15 에서 정의된다.

전자 디바이스 그리고 전자 디바이스에 대한 자동 누설 검출 방법의 목적들, 이점들 및 특징들은, 도면들에 의해 도시되는 간략한 비제한적인 실시형태에 기초하여, 하기 기재에서 더욱 명백하게 드러날 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 자동 누설 검출 수단을 구비한 전자 디바이스의 간략화된 도면을 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따라 밀봉된 것으로 정의된 전자 디바이스의 표준화된 압력 및 시간에 대한 압력과 온도의 검출된 변동의 그래프를 나타낸다.
도 3 은 본 발명에 따라 밀봉되지 않은 것으로 정의된 전자 디바이스의 표준화된 압력 및 시간에 대한 압력과 온도의 검출된 변동의 그래프를 나타낸다.

하기 기재에서, 이 기술적 분야의 당업자에게 주지되어 있는 전자 디바이스의 그들 전자 컴포넌트들 모두는 간략한 방식으로만 기재될 것이다. 전자 디바이스는 큰 치수들의 전자 기구일 수도 있으며, 여기서 그 기구의 케이스 내측에 놓여진 어떤 컴포넌트들을 보호하기 위해 자동 누설 검출이 수행되는 것이 요구된다. 바람직하게는, 전자 디바이스는 휴대용 전자 기구, 이를테면 손목시계와 같은 시계 또는 모바일 전화기일 수도 있다.

도 1 은 전자 디바이스 (1) 의 개략도를 나타내는데, 전자 디바이스 (1) 는 예를 들어 손목시계일 수도 있지만 측시학 (horology) 의 기술 분야에 제한되지 않는다. 전자 디바이스 (1) 는, 특히 디바이스의 케이스 (2) 를 통한 가스 누설에 대한, 자동 누설 검출 수단을 포함한다. 이것은, 전자 디바이스의 전자 컴포넌트들이, 통상 기밀하게 밀봉되어 있고 충분한 밀봉 정도를 갖는 케이스 내측에 배치되어 있는지의 여부를 결정하는 것이 가능함을 의미한다. 이 검출은 케이스가 전적으로 밀봉되어 있는 것을 보증하지는 않으며, 결정된 한계 내의 밀봉 정도만을 나타낸다. 이를 달성하기 위해, 케이스 내의 누설의 자동 검출을 위해 온도 변동 또는 압력 변동이 일어나야 한다.

일반적으로 말하면, 자동 누설 검출을 위해, 전자 디바이스 (1) 는 적어도 하나의 압력 센서 (3) 및 적어도 하나의 온도 센서 (4) 를 포함한다. 압력 센서 (3) 및 온도 센서 (4) 양자는, 바람직하게는 마이크로제어기 (5) 인 계산 유닛에 연결된다. 마이크로제어기는 전압 소스 (6) 에 의해 전기적으로 전력을 공급받아, 2개의 센서들 (3 및 4) 에 그들의 동작 동안 또한 전력을 공급하도록 할 수 있다. 손목시계와 같은 시계 또는 모바일 전화기의 형태에서의 전자 디바이스 (1) 의 경우에, 이 전압 소스 (6) 는 전지, 배터리 또는 어큐뮬레이터일 수도 있다. 마이크로제어기 (5) 및 2개의 센서들 (3 및 4) 은, 종래의 인쇄 회로 보드 상에 배치되고, 그리고 외부와의 접촉 없이 전적으로 전자 디바이스 (1) 의 케이스 (2) 내측에 배치된다.

압력 센서 (3) 및 온도 센서 (4) 는 동일한 전자 모듈의 부분을 형성할 수도 있다. 이 전자 모듈은 저 비용으로 상업적으로 입수 가능하다. EPCOS AG 모듈 T5400 이 사용될 수도 있다. 이 전자 모듈은 케이스 (2) 내측에 어떠한 특정한 보호를 요구하지 않고서 인쇄 회로 보드에 용이하게 고정될 수도 있다. 손목시계의 경우에, 다양한 전자 컴포넌트들을 적재하는 인쇄 회로 보드는 케이스의 후방 커버와 시계 숫자판 (watch dial) 사이에 위치되어, 케이스 (2) 의 중앙 부분의 내측 에지 상에 지지된다.

전자 디바이스 (1) 는 시그널링 유닛 (7) 을 더 포함한다. 이 시그널링 유닛 (7) 은 사용자에게 전자 디바이스에서의 임의의 관찰된 누설을 통지하거나 또는 경고할 수 있다. 시그널링 유닛 (7) 은 한 가지 정보, 케이스 (2) 가 밀봉되어 있다고 간주되는지의 여부를 주로 전달한다. 손목시계의 경우에 대해, 시그널링 유닛은 디스플레이 디바이스, 예를 들어 LCD 또는 LED 또는 OLED 디바이스 또는 다양한 다른 타입들의 디스플레이 디바이스들일 수도 있다. 시그널링 유닛은 하나 이상의 침 (hand) 들에 의해 또한 형성될 수도 있다. 침들은, 밀봉 결함을 나타내기 위한 시그널링 모드로 이동되는 종래의 시간 표시기 침들일 수도 있다. 이 시그널링 유닛은 또한, 연속적 또는 간헐적 사운드를 발생시키기 위한 사운드 발생기, 또는 진동자일 수도 있다.

제어 유닛 (8) 이 또한 전자 디바이스 (1) 내에 제공될 수도 있다. 이 제어 유닛 (8) 은 임의의 타입의 전자 디바이스 (1) 에 대한 제어 버튼일 수도 있다. 손목시계 또는 모바일 전화기의 경우에, 이 제어 유닛 (8) 은 하나 이상의 버튼들 또는 크라운들 또는 용량성 촉각 키들에 의해 형성될 수도 있다. 이들 촉각 키들은 와치 크리스탈 또는 전화기 유리 스크린 아래에 또는 와치 크리스탈 또는 전화기 유리 스크린의 주변에 배열될 수도 있다. 제어 유닛 (8) 은 예를 들어, 자동 누설 검출을 작동시키거나 또는 전자 디바이스로부터 다양한 정보를 획득하기 위해 수동으로 작동될 수 있다. 하지만, 자동 누설 검출은 항상 제어 유닛 상의 임의의 작용에 독립적으로 작동될 수 있다.

마이크로제어기 (5) 에서, 예를 들어 일단 온도의 영향이 상쇄되었으면, 전자 디바이스 (1) 의 케이스 (2) 내측의 가스 압력의 변화가 점검될 수 있다. 마이크로제어기 (5) 는, 시간 경과에 따른 압력 센서 (3) 및 온도 센서 (4) 에 의해 수행된 측정들에 기초하여, 케이스 (2) 내의 압력 변동이 온도 변동에 비례하는지의 여부를 점검하도록 의도된다. 이것은 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 결정하는 것을 가능하게 한다. 디바이스의 케이스 내측의 압력의 변화가 결정된 한계 값보다 더 빠르면, 전자 디바이스 (1) 의 케이스 (2) 가 밀봉되어 있지 않은 것이다. 측시학의 분야에서 허용된 최대 내부 압력 변화 속도는 일반적으로 초기 압력으로부터 현재 주변 압력으로의 변화에 대해 3 시간이다.

가스에 대해, 전자 디바이스 (1) 의 케이스 (2) 의 내부 체적 (V) 내측의 가스 압력 p 는 식 p·V = n·R·T 에 의해 설정되는데, 여기서 T 는 온도이고, n 은 몰 단위로 표현되는 재료의 양이고, R 은 보편 기체 상수이다. 디바이스의 케이스가 충분히 밀봉되어 있다고 간주될 수 있는지의 여부를 확립하기 위해, 케이스 내측의 가스 압력 변동이 온도 변동에 비례하거나 또는 온도 변동에 비례하는 정의된 마진 내에 있어야 한다. 이것은, 원칙적으로, 예를 들어 시계 또는 모바일 전화기의 케이스 (2) 가 적절히 밀봉되어 있는 것을 보장하기 위해 p/T 비율이 결정된 시간 주기 동안 일정해야 함을 의미한다. 본 발명의 전자 디바이스 내측에서 자동 누설 검출이 실시되는 것을 가능하게 하기 위해, 압력 변동 또는 온도 변동 중 어느 것이 존재해야 한다. 압력 또는 온도에 어떠한 변동도 없는 경우에 자동 검출이 효과적으로 수행될 수 없다.

일반적으로 말하면, p/T 비율이 예를 들어 10 시간 후에도 여전히 일정하다면, 시계 또는 모바일 전화기 케이스 (2) 는 밀봉되어 있다고 간주될 수도 있다. NIHS 표준들 및 측시학의 분야에서는, 외부 압력과 내부 압력 간의 약 2 bar 의 압력 차이에서 케이스를 통해 분당 50 ㎍ 미만의 가스가 손실된다면, 시계 케이스 (2) 가 밀봉되어 있다고 특정된다. 이것은 통상, 상기 언급된 바와 같이 내부 압력과 외부 압력의 균형을 유지하기 위해 약 3 시간이 요구된다는 것을 의미한다.

p/T 비율이 더 이상 일정하지 않다고 마이크로제어기 (5) 가 결정하면, 시계 또는 모바일 전화기의 사용자는 시계 또는 전화기가 더 이상 밀봉되어 있지 않음을 시그널링 유닛 (7) 에 의해 통지받는다. 이러한 측정은, 예를 들어 매 시간마다, 전자 디바이스 (1) 에서의 마이크로제어기 (5) 의 제어 하에서 자동으로 수행될 수 있다. 시계의 경우에, 1 시간과 6 시간 사이의 각각의 매 설정된 시간 간격에서 밀봉 점검이 수행될 수도 있다. 하지만, 마이크로제어기 (5) 는 압력 변동 및 온도 변동을 계속해서 결정하고 그리고 각각의 결정된 시간 간격 이후에, 압력 값과 온도 값 사이의 비율을 계산하도록 프로그래밍될 수도 있다.

1 시간 미만의 시간 주기들 또는 간격들에서 몇몇 압력 값들 및 온도 값들을 고려하는 마이크로제어기 (5) 를 예상하는 것이 가능하다. 이들 값들은 저장되고 및/또는 시간에 대한 각각의 압력 값과 각각의 온도 값 사이의 비율이 또한 저장될 수도 있다. 시간 간격들은 또한 대략 1 분 또는 몇 분일 수도 있다. 각각의 설정된 시간 간격에서 비율 p/T 를 계산하는 것은, 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 나타낸다.

손목시계와 같은 시계의 경우에, 서로 고정될 케이스의 부품들 사이에 밀봉 개스킷들이 사용된다. 케이스의 후방 커버가 중앙 부분 상으로 폐쇄될 때에 압축되는, 이들 밀봉 개스킷들 또는 조인트들은, 전체 밀봉을 일반적으로 보장하지는 않는다. 가스 및 주로 공기는 시간 경과에 따라 이들 밀봉 개스킷들을 통과할 수 있다. 플라스틱 재료로 이루어진 밀봉 개스킷들 또는 조인트들은 침투가능하다. 조인트들은 또한 더러워져서, 케이스를 개봉할 수도 있다.

짧은 시간 간격에서, 또는 마이크로제어기 (5) 에 의한 연속적인 모니터링에 의하면, 시계 배터리를 변경할 때에 신속하게 케이스가 적절히 밀폐되어 있는지의 여부를 알려주는 것이 가능하다. 케이스 (2) 의 밀봉 정도를 결정하기 위해 마이크로제어기 (5) 및 센서들 (3 및 4) 을 동작시키기 위한 전력은, 시계 전지 또는 배터리 수명을 단축시키지 않는 낮은 값을 갖는다. 케이스 (2) 의 내부 체적 내측의 가스 압력은, 밀폐 이전의 970 헥토파스칼의 외부 주변 압력 값과 케이스가 밀폐된 후의 약 1020 헥토파스칼 또는 1100 헥토파스칼의 내부 압력 값 사이에서 증가할 수도 있다. 이것은 밀폐 이후에 케이스의 내부 체적에서의 약 5% 추가적인 압력을 의미한다.

케이스가 적절히 밀폐되지 않았다면, 내부 압력 및 주변 압력은, 온도 변동에 대해, 단지 약 10 초 이후에, 또는 1 내지 5 분 이후에, 높은 압력 변동으로 신속하게 균형이 유지된다. 이것은 마이크로제어기 (5) 에 의해 계산된 p/T 비율들이 짧은 시간 주기에 걸쳐 일정하지 않음을 의미한다. 케이스가 밀폐되는 때의 순간에 내부 압력에서의 큰 차이가 관찰되고, 케이스가 적절히 밀폐되지 않거나 또는 개스킷이 손상되거나, 부적당한 위치에 있거나 또는 손실된 경우, 밀폐 이후에 내부 압력에서의 큰 역 차이 (inverse difference) 가 또한 관찰될 수도 있다. 사람, 통상 시계제작자는 그리하여, 밀폐된 케이스의 충분한 밀봉 정도를 보증하기 위해 케이스가 적절히 밀폐되었는지의 여부에 대해, 즉각적으로 통지받을 수 있다.

밀봉 개스킷들 또는 조인트들이 건조되거나 또는 닳거나 또는 이동한 경우 (이는 불충분한 밀봉 정도를 초래함), 시계를 착용한 사람에게 경고가 또한 제공될 수 있음에 주의한다. 이들 밀봉 개스킷들을 교체하고, 후속하여 마이크로제어기 (5) 가 더 이상 밀봉 결함을 나타내지 않고 있음을 관찰하는 것이 가능하다. 시그널링 유닛 (7) 으로부터 어떠한 표시도 없는 경우, 시계를 착용한 사람은, 시계에 요구되는 애플리케이션에 대해 충분한 밀봉 정도를 시계가 갖고 있음이 보장된다.

시계가 밀봉되면, 상기 케이스 (2) 가 밀폐된 후의 내부 케이스 체적 내측의 과잉 가스 압력은 일정한 온도에서 매우 천천히 줄어들 것이다. 내측에서 측정된 압력은, 10 시간보다 훨씬 넘고 심지어 한 달까지 일 수도 있는 시간 주기 내에서 주변 압력이 될 수도 있다. 이것은 시계의 밀봉 개스킷에 의존한다. 하지만, 1 시간 이후에 동일 온도에서 시계 내측에서 측정된 압력에서 상당한 차이가 관찰된다면, 이것은 시계가 더 이상 밀봉되어 있지 않음을 의미하고, 사용자는 즉각적으로 통지받는다.

충분히 밀봉되어 있다고 간주되는 케이스 (2) 와 밀봉되어 있지 않다고 간주되어 사용자에게 나타내는 케이스 사이의 차이는, 도 2 및 도 3 에 잘 도시되어 있다. 도 2 및 도 3 은 케이스 내측의 시간에 대한 압력 p 의 변동 및 온도 T 의 변동의 그래프를 주로 나타낸다. 표준화된 압력 p_n 은 25℃ 의 온도 T_25℃ 인 298 K 의 온도에 관하여 마이크로제어기에 의해 결정된다. 압력 센서에 의해 측정된 압력 값 p 와 온도 센서에 의해 측정된 온도 값 T 사이의 p/T 비율은 p_n/T_25℃ 와 동일해야 한다. 그리하여 표준화된 압력 p_n 은 (p/T)·T_25℃ 에 대응한다.

케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는다면, 이 표준화된 압력 p_n 은 시간에 따라 매우 조금만 변화할 것이다. 하지만, 케이스가 충분히 밀봉되지 않은 경우, 표준화된 압력 p_n 은 시간에 따라 변화할 것이다. 이것은 압력 변동이 온도 변동에 더 이상 비례하지 않음을 의미한다. 이러한 상황에서, 시간에 있어서의 2개의 연속적인 인스턴트들에서 2개의 표준화된 압력 값들 p_n 간의 차이는 케이스의 충분한 밀봉 정도를 정의하는 압력 기준보다 절대 값이 더 클 수도 있다. 이 기준은 예를 들어 2 헥토파스칼 이상의 값에서 정의될 수도 있다. 이 차이 Δp 는, 제 2 시간 t2 에서의 제 2 표준화된 압력 값 p_n2 로부터 제 1 시간 t1 에서의 제 1 표준화된 압력 값 p_n1 을 감산한 것과 동일하다. 이 압력 차이 Δp 는, 그 차이가 압력 기준보다 더 큰지 또는 더 작은지의 여부를 점검하기 위해 예를 들어 매 시간마다, 또는 6 시간까지의 시간 간격 동안 정의될 수도 있다. 하지만, 상기 나타낸 바와 같이, 그것은 더 짧은 연속적인 인스턴트들의 함수로서 또한 정의될 수도 있다.

도 2 는 시간에 대한 시계 케이스 내측의 압력 변동 및 온도 변동의 그래프를 나타낸다. 측정의 시작시에, 케이스는 특히 배터리를 변경하기 위해 개방된다. 그리하여 압력은 외부 주변 압력인 970 헥토파스칼의 초기 값에서 측정된다. 밀폐 이전에 이 경우의 온도는 약 25℃ 이다. 20 분 이후에, 케이스의 후방 커버가 밀봉 개스킷을 압축하는 중앙 부분에 고정되고 (이는 과잉 압력을 발생시킴), 그리하여 내부 압력이 약 1020 헥토파스칼의 값에서 측정된다. 온도가 25℃ 임을 고려하면 표준화된 압력 p_n 이 또한 약 1020 헥토파스칼의 값에 있다.

그 후 시계를 사용자의 손목에 착용하는데, 이는 온도 T 가 대체로 25℃ 로부터 30℃ 보다 약간 더 높게까지 변화할 것임을 의미한다. 일단 시계 케이스가 밀폐되었으면, 압력 센서에 의해 측정된 압력 p 는 온도 센서에 의해 측정된 온도 T 에 비례하여 변화함에 주의한다. 이것은, 표준화된 압력 p_n 이 배터리 변경 이후에 8 시간 가까이 두드러지게 변경되지 않을 것임을 의미한다. 그때 시계 케이스는 충분한 밀봉 정도를 갖는 것으로 간주될 수 있다.

마이크로제어기에 의한 각각의 시간 간격에서 결정된 p/T 비율은 8 시간 가까이 대체로 일정하게 유지될 것임에 또한 주의해야 한다. 마이크로제어기는 일반적으로, 측정 지연을 야기하는 온도 센서로부터의 온도 기울기를 고려해야 한다. 따라서, 마이크로제어기는, p/T 비율이 결정될 때에 이러한 지연 문제를 극복하기 위해 각각의 측정 시간 간격에 충분히 가까운 2개의 측정들을 수행할 수 있다. 마이크로제어기는 또한, 비율들 p/T 또는 표준화된 압력 값들의 시간에 있어서의 평균을 수행할 수 있다.

그러나, 도 3 은 밀봉되지 않은 케이스의 경우에 시간에 대한 시계 케이스 내측의 압력 p 의 변동 및 온도 T 의 변동의 그래프를 나타낸다. 시작시에, 시계 케이스는 배터리를 변경하기 위해 개방된다. 압력 센서에 의해 측정된 압력 p 는, 온도 센서에 의해 측정된 21℃ (294K) 에 가까운 온도 T 에서 약 960 헥토파스칼의 값에 있다. 그리하여 표준화된 압력 p_n 은 약 970 헥토파스칼이다. 40 분 이후에, 케이스는 다시 밀폐되고, 내부 압력은 약 1040 헥토파스칼의 값으로 증가된다. 온도 T 는 또한, 시계가 사용자의 손목 위에 놓인 것을 고려하여 상승한다. 하지만, 2 시간 미만 이후에, 내부 압력 p 는 960 헥토파스칼의 주변 외부 압력에 가까운 값으로 되돌아가고, 그러나 온도 T 는 30℃ 보다 약간 더 높은 값으로 더욱 상승한다. 그리하여 표준화된 압력 p_n 은 1020 헥토파스칼의 최대 값으로 상승할 것이고, 그러나 시계가 밀봉되지 않고 있기 때문에, 적어도 2 시간 이후에 빠르게 떨어질 것이다.

이 경우에, 표준화된 압력 값들로부터의 편차 Δp 는 결정된 기준보다 더 높은 값에서의 테스트의 지속기간 전체에 걸쳐 변경될 것이다. 예를 들어, 이 기준은 약 2 헥토파스칼의 값에서 설정될 수도 있다. 게다가, 마이크로제어기에 의해 정의된 각각의 시간 간격 동안, 다양한 결정된 p/T 비율들은 더 이상 일정하지 않다. 이 경우, 시계를 착용한 사람에게 시계의 밀봉 결함을 알리기 위해 그에게 표시가 제공될 수 있다.

이상 주어진 기재로부터, 당업자는 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않는 한 자동 누설 검출 수단을 구비한 전자 디바이스의 몇몇 변형예들을 고안할 수 있다. 전자 디바이스는 잠수부의 시계와 같은 시계이어서, 시계가 충분한 밀봉 정도를 갖는 것으로 간주될 수 있는지의 여부에 대해 시계를 착용한 사람에게 신속하게 통지할 수도 있다. 하지만, 자동 누설 검출 수단에 의해 충분한 밀봉 정도를 갖는 것으로 간주되는 잠수부의 시계에 대해, 이들 상황에서 깊이의 함수로서 시계의 다양한 부품들의 변형이 또한 고려되어야만 하기 때문에, 이것이 잠수를 수행하기 위한 100% 밀봉을 보증하지는 않는다.

Claims (13)

1. 전자 디바이스 (1) 의 케이스 (2) 의 자동 누설 검출 수단을 구비하는 상기 전자 디바이스 (1) 로서,
   상기 자동 누설 검출 수단은 압력 센서 (3), 온도 센서 (4) 및 상기 압력 센서와 상기 온도 센서에 연결된 계산 유닛 (5) 을 포함하고, 상기 계산 유닛 (5), 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 는 밀봉 개스킷에 의해 밀봉된 상기 케이스 (2) 내측에 배열되고,
   상기 계산 유닛 (5) 은, 상기 밀봉 개스킷이 압축되는 것에 의해 발생되는 압력에 의해 야기되고 사용자가 상기 전자 디바이스 (1) 를 착용하는 것에 의해 야기되는, 상기 케이스 (2) 내측의 압력 변동 및 온도 변동의 측정들에 기초하여, 상기 케이스가 충분한 밀봉 정도 (degree of sealing) 를 갖는지의 여부를 결정하기 위해 상기 케이스 (2) 내측의 압력 변동이 온도 변동에 비례하는지의 여부를 점검하도록 의도되고, 상기 케이스 (2) 내측의 압력 변동 및 온도 변동의 측정들은 시간 경과에 따른 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 에 의해 이루어지며,
   상기 계산 유닛 (5) 은, 연속적인 시간 간격들에서, 상기 케이스 (2) 내측의 상기 압력 센서 (3) 에 의해 제공된 압력 값과 상기 온도 센서 (4) 에 의해 제공된 온도 값 사이의 비율들을 계산하고, 상기 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 결정하기 위해 각각의 연속적인 시간 간격에서 상기 압력 값과 상기 온도 값 사이의 비율이 일정하게 유지되는지의 여부를 점검하도록 의도되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 계산 유닛 (5) 은, 시간 경과에 따른 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 에 의해 이루어진 상기 측정들에 기초하여 기준 온도에서 표준화된 압력을 정의하고, 2개의 연속적인 시간 간격들에서 정의되는 표준화된 압력 값들 사이의 절대 값의 차이를 계산하여, 상기 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 결정하기 위해 상기 차이가 압력 기준보다 더 큰지 또는 더 작은지의 여부를 점검하도록 의도되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전자 디바이스 (1) 는 시계 또는 모바일 전화기인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 계산 유닛은 마이크로제어기 (5) 인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 마이크로제어기 (5) 는 상기 케이스 (2) 내측에 배치된 전압 소스 (6) 에 의해 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 전압 소스 (6) 는 배터리 또는 어큐뮬레이터 (accumulator) 인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 마이크로제어기 (5) 및 상기 압력 센서 (3) 와 상기 온도 센서 (4) 는, 상기 전압 소스 (6) 의 연결 순간에 또는 제어 유닛 (8) 의 작동 이후에 작동되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 전자 디바이스 (1) 는 시계 또는 모바일 전화기이고,
   상기 제어 유닛 (8) 은, 와치 크리스탈 (watch crystal) 또는 전화기 유리 스크린 아래에 또는 와치 크리스탈 또는 전화기 유리 스크린의 주변에 배치된 하나 이상의 버튼들 또는 크라운들 또는 용량성 촉각 키들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 계산 유닛 (5) 은 결정된 임계치 초과의 불충분한 밀봉 정도를 나타내도록 상기 전자 디바이스 (1) 의 시그널링 유닛 (7) 을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스 (1) 는 시계 또는 모바일 전화기이고,
    상기 시그널링 유닛 (7) 은, 시계에 대한 하나 이상의 침 (hand) 들 또는 디스플레이 디바이스, 또는 연속적 또는 간헐적 사운드를 발생시키기 위한 사운드 발생기, 또는 진동자인 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
11. 전자 디바이스 (1) 의 케이스 (2) 의 자동 누설 검출 수단을 구비하는 상기 전자 디바이스 (1) 에 있어서, 상기 자동 누설 검출 수단은 압력 센서 (3), 온도 센서 (4) 및 상기 압력 센서와 상기 온도 센서에 연결된 계산 유닛 (5) 을 포함하고, 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 와 함께 상기 계산 유닛 (5) 은 밀봉 개스킷에 의해 밀봉된 상기 케이스 (2) 내측에 배열되는, 상기 전자 디바이스 (1) 에 대한 자동 누설 검출 방법으로서,
    - 상기 계산 유닛 (5), 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 를 작동시키는 단계,
    - 상기 계산 유닛 (5) 에서, 상기 밀봉 개스킷이 압축되는 것에 의해 발생되는 압력에 의해 야기되고 사용자가 상기 전자 디바이스 (1) 를 착용하는 것에 의해 야기되는, 상기 케이스 (2) 내측의 압력 변동 및 온도 변동의 측정들에 기초하여, 상기 케이스 (2) 에서의 압력 변동이 온도 변동에 비례하는 정의된 마진 내에 있는지의 여부를 점검하는 단계로서, 상기 케이스 (2) 내측의 압력 변동 및 온도 변동의 측정들은 시간 경과에 따른 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 에 의해 수행되는, 상기 점검하는 단계, 및
    - 상기 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를, 시간 경과에 따른 온도 변동에 대한 압력 변동의 함수로서 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 케이스 (2) 내의 압력 변동 및 온도 변동을 점검하기 위해, 상기 계산 유닛 (5) 은, 연속적인 시간 간격들에서, 상기 압력 센서 (3) 에 의해 제공된 압력 값과 상기 온도 센서 (4) 에 의해 제공된 온도 값 사이의 비율들을 계산하고, 상기 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 결정하기 위해 각각의 연속적인 측정 시간 간격에서 상기 압력 값과 상기 온도 값 사이의 비율이 일정하게 유지되는지의 여부를 점검하는 것을 특징으로 하는 자동 누설 검출 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 계산 유닛 (5) 은 시간 경과에 따른 상기 압력 센서 (3) 및 상기 온도 센서 (4) 에 의해 이루어진 상기 측정들에 기초하여 기준 온도에서 표준화된 압력을 정의하고, 2개의 연속적인 시간 간격들에서 정의되는 표준화된 압력 값들 사이의 절대 값의 차이를 계산하여, 상기 케이스가 충분한 밀봉 정도를 갖는지의 여부를 결정하기 위해 상기 차이가 압력 기준보다 더 큰지 또는 더 작은지의 여부를 점검하는 것을 특징으로 하는 자동 누설 검출 방법.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스 (1) 의 밀봉 정도가 불충분하고 결정된 임계치를 초과한다고 결정되면, 경고가 주어지는 것을 특징으로 하는 자동 누설 검출 방법.

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