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KR102353494B1 - 사용자의 근접을 검출하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

사용자의 근접을 검출하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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KR102353494B1
KR102353494B1 KR1020170083740A KR20170083740A KR102353494B1 KR 102353494 B1 KR102353494 B1 KR 102353494B1 KR 1020170083740 A KR1020170083740 A KR 1020170083740A KR 20170083740 A KR20170083740 A KR 20170083740A KR 102353494 B1 KR102353494 B1 KR 102353494B1
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South Korea
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amplifier
reference capacitor
electronic device
capacitance
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김선준
양동일
나효석
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은, 증폭기를 이용하여 사용자 신체의 근접 여부를 검출하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치 외관의 적어도 일부를 형성하는 안테나, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자 및 상기 가변 소자와 연결되고, 상기 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하여 출력하기 위한 증폭기를 포함하며, 상기 가변 소자의 커패시턴스 및 상기 지정된 비율은 상기 안테나의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않도록 설정될 수 있다.

Description

사용자의 근접을 검출하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR DETECTING PROXIMITY OF USER AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치에서 사용자의 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트 폰과 같은 휴대용 전자 장치는 전화 통화, 문자 발신 등과 같은 기본적인 서비스에 더하여, 게임, 메신저, 문서 편집, 이미지/동영상 재생 및 편집 등 보다 복잡한 서비스를 제공함에 따라 높은 성능의 하드웨어를 요구하고 있다. 이러한 전자 장치는 사용자의 사용성 및 편의성을 위하여 사용자의 감각을 확장한 다양한 종류의 센서들을 포함하고 있다. 예를 들어, 휴대용 전자 장치는 사용자의 손의 파지 또는 사용자의 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 센서 모듈(sensor module)을 포함할 수 있다.
전자 장치는 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위해 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 전자 장치의 외관에 배치된 메탈 안테나 방사체를, 사용자 신체와의 근접 여부의 검출을 위한 센싱 부재로 사용할 수 있다. 전자 장치는 메탈 안테나 방사체에 대한 사용자 신체의 근접에 의해 발생하는 커패시턴스 변화에 기반하여 사용자 신체의 근접 여부를 판단할 수 있다.
이 때, 전자 장치가 사용자 신체와의 근접에 의해 발생하는 커패시턴스 변화를 검출하기 위해서는, 전자 장치는 적어도 하나의 커패시터와 상이한 별도의 가변 커패시터를 포함할 필요가 있다. 별도의 가변 커패시터의 커패시턴스 범위는 적어도 하나의 커패시터의 커패시턴스를 포함할 것이 요구되므로, 전자 장치에서 가변 커패시터의 커패시턴스 범위가 크게 요구될수록 전자 장치는 가변 커패시터를 위한 넓은 실장 공간이 필요하게 된다. 따라서 전자 장치의 설계상 제한이 야기될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 가변 커패시터의 커패시턴스 범위를 넘는 커패시턴스의 변화를 감지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치 외관의 적어도 일부를 형성하는 안테나, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자 및 상기 가변 소자와 연결되고 상기 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하여 출력하기 위한 증폭기를 포함하고, 상기 가변 소자의 커패시턴스 및 상기 지정된 비율은 상기 안테나의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않도록 설정된 전자 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 안테나, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자, 상기 가변 소자와 연결되고 상기 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하여 출력하기 위한 증폭기를 포함하고, 상기 가변 소자의 커패시턴스 및 상기 지정된 비율은, 상기 안테나의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않도록 설정된 전자 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 외관의 적어도 일부에 안테나가 형성된 전자 장치의 동작 방법은, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하는 증폭기의 출력 전압과 상기 안테나와 연결된 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율을 확인하는 동작, 상기 확인된 증폭기의 출력 전압이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 큰지 여부를 결정하는 동작, 상기 확인된 증폭기의 출력 전압이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 크다고 결정함에 대응하여 상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 전자 장치는, 제한된 범위의 커패시턴스를 가지는 가변 커패시터가 제한된 범위 이외의 커패시턴스도 커버할 수 있도록, 가변 커패시터의 전압을 증폭함으로써, 사용자 신체와의 근접 여부를 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 센서 모듈을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 사용자 신체와의 근접이 검출되었을 때의 센서 모듈을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 센서 모듈 내에 포함된 검출 회로를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 센서 모듈 내에 포함된 증폭기를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증폭 비율을 설정하기 위한 전자 장치의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증폭 비율을 변경하기 위한 동작의 세부 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 전자 장치의 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 또 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 1을 참고하면, 전자 장치(100)의 전면에는 디스플레이(101)가 설치될 수 있다. 디스플레이(101)의 상측으로는 상대방의 음성을 수신하기 위한 스피커 장치가 설치될 수 있다. 디스플레이(101)의 하측으로는 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰 장치가 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 금속 베젤(110)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 금속 베젤(110)은 전자 장치(100)의 테두리를 따라 배치될 수 있으며, 테두리와 연장되는 전자 장치(100)의 후면의 적어도 일부 영역까지 확장되어 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤(110)은 적어도 하나의 분절부(120)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 분절부(120)에 의해 분절된 단위 베젤부들은 적어도 하나의 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 금속 베젤(110)은 테두리를 따라 루프 형상을 가지며, 전자 장치(100)의 두께의 전부 또는 일부로 기여되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)를 정면에서 보았을 경우, 금속 베젤(110)은 우측 베젤부(111), 좌측 베젤부(112), 상측 베젤부(113) 및 하측 베젤부(114)가 형성될 수 있다. 여기서, 상술한 하측 베젤부(114)는 한 쌍의 분절부(120)에 의해 형성된 단위 베젤부로써 기여될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 장치는 전자 장치(100)의 하부 영역(A 영역)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 쌍의 분절부(120)에 의해 하측 베젤부(114)는 메인 안테나 방사체로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 베젤부(114)는 급전 위치에 따라 적어도 두 개의 작동 주파수 대역에서 동작하는 안테나 방사체로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 우측 베젤부(111) 또는 좌측 베젤부(112) 역시 메인 안테나 방사체로 사용되는 하측 베젤부(114)와 정전식으로 연결되어 방사 성능 향상에 일조할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하측 베젤부(114)는 안테나 방사체 이외에도 센싱 부재로 사용될 수 있다. 이는 하측 베젤부(114)가 금속 부재로 형성되는 것에 기인한다. 한 실시예에 따르면, 하측 베젤부(114)는 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 센서 모듈의 센싱 부재로 활용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 베젤부(114)는 심전도 센서, 일반적인 터치 센서, 온도 센서(예: 온도 센서를 위한 탐침(probe)) 또는 수중 인식 센서(예: 침수 인식 센서)로 활용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 안테나 장치는 단순히 예시적인 구성일 뿐, 하측 베젤부(114)의 상술한 기능들이 또 다른 분절부에 의해 분절된 상측 베젤부(113)에서 대체하여 수행되거나 함께 수행될 수도 있다. 또한, 이와 같은 구성은 금속 베젤(110)의 우측 베젤부(111) 및/또는 좌측 베젤부(112)에 형성되는 또 다른 분절부에 의해 분절된 형태로 좌측 베젤부(112) 및/또는 좌측 베젤부 중 적어도 일부가 포함된 하측 베젤부(114)가 안테나 방사체로 활용될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 2를 참고할 때, 안테나(230)는 전자 장치(100)의 하부 영역(도 1의 A 영역)의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 안테나(230)는 전자 장치(100)의 하부 영역 중에서, 전자 장치(100)의 외관의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 안테나(230)는 도 1에서 설명한 안테나 방사체일 수 있다. 즉, 안테나(230)는 안테나 방사체로 활용되는 금속 베젤(110) 중 하측 베젤부(114) 일 수 있다.
다른 실시예에서, 안테나(230)는 상측 베젤부(113), 우측 베젤부(111), 좌측 베젤부(112) 중 적어도 하나 일 수도 있다.
일 실시예에서, 안테나(230)는 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나(230)에서 접지(GND)까지 하나 이상의 전기적 경로(예: 도 2의 250)가 형성될 수 있다. 그리고 하나 이상의 커패시터(예: 도 2의 241)가 하나 이상의 전기적 경로 각각에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 커패시터(C1(241) 내지 C5(245))는 안테나(230)의 방사 성능의 향상, 혹은 안테나(230)가 사용할 수 있는 주파수의 확장, 전자 장치(100)를 사용하는 사용자의 감전 방지와 같은 역할을 위한 하나 이상의 커패시터들일 수 있다.
일 실시예에서 센서 모듈(220)은 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))에 의한 커패시턴스 변화에 기반하여 전자 장치(100)의 사용자 신체와의 근접 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(220)은 터치 센서(touch sensor) 혹은 그립 센서(grip sensor)일 수 있다.
일 실시예에서, 센서 모듈(220)은 센서 모듈(220) 내부에 위치한 가변 소자(예: 가변 커패시터)의 커패시턴스와, 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스의 차이에 기반하여 사용자 신체와의 근접 여부를 판단할 수 있다. 가변 소자의 커패시턴스는 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화(synchronized)되어 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스 변화를 검출하기 위한 기준 값으로 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 가변 소자의 커패시턴스가 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화 되는 것은, 별도의 가변 소자의 커패시턴스를, 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 등가 커패시턴스와 동일하거나 미리 설정된 값 이하의 차이를 나타내는 값으로 설정하는 것을 말한다.
다른 실시예에서, 센서 모듈(220) 내부에 위치한 별도의 가변 소자의 커패시턴스가 제한된 범위 때문에 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화될 수 없는 경우, 센서 모듈(220) 내부에 위치한 별도의 가변 소자의 전압을 증폭함으로써, 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화하는 것과 동일한 효과를 달성할 수 있다. 별도의 가변 소자의 전압의 일정 시간에 대한 변화율은 별도의 가변 소자의 커패시턴스 값에 대응하며, 별도의 가변 소자의 전압이 증폭되면 별도의 가변 소자의 전압의 일정 시간에 대한 변화율도 변경되기 때문이다. 따라서, 센서 모듈(220) 내부에 위치한 별도의 가변 소자의 커패시턴스가 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화 되는 것은, 가변 소자의 전압을 증폭했을 때, 증폭된 가변 소자의 전압이 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 전압과 동기되도록 하는 가변 소자의 커패시턴스를 설정하는 것을 의미할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 전압의 일정 시간에 대한 변화율은 전압의 일정한 시구간에 대한 변화율을 의미할 수 있다.
미도시되었지만, 센서 모듈(220)은 센서 모듈(220)의 동작을 전반적으로 제어하는 센서 모듈IC를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 모듈IC는 센서 모듈(220)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈IC는 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하는 어플리케이션 프로세서(AP, Application processor) 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP, Communication processor)의 일부로 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서 모듈을 도시한다.
도 3(a)을 참고할 때, 센서 모듈(220)은 검출 회로(310)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검출 회로(310)는 프로세서(350)의 제어에 따라 센서 모듈(220) 내부에 위치한 별도의 가변 소자의 전압을 증폭함으로써, 센서 모듈(220) 내부에 위치한 별도의 가변 소자의 커패시턴스를 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화하기 위한 회로의 적어도 일부일 수 있다. 일 실시예에서 별도의 가변 소자의 커패시턴스를 하나 이상의 커패시터(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화하는 이유는, 별도의 가변 소자의 커패시턴스를, 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스 변화를 검출하기 위한 기준 값으로 사용하기 위해서이다. 또한, 별도의 가변 소자의 전압을 증폭하는 이유는, 센서 모듈(220) 내부에 위치한 별도의 가변 소자에 지정된 커패시턴스 범위가 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스를 포함하지 못하는 경우, 전압을 증폭하지 않으면 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스와 동기화할 수 없기 때문이다. 따라서 별도의 가변 소자의 전압을 증폭하지 않더라도 별도의 가변 소자에 지정된 커패시턴스 범위가 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 커패시턴스를 포함하는 경우, 별도의 가변 소자의 전압을 증폭하지 않아도 무방하다(즉, 증폭기의 증폭 비율이 1로 설정될 수 있다).
일 실시예에서 별도의 가변 소자는 가변 소자(330)일 수 있고, 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 등가 커패시턴스는 기준 커패시터(320)로 표현될 수 있다.
일 실시예에서 검출 회로(310)는 동일한 시점에서 동기된 2개의 소자들의 전압의 차이 값을 검출하기 위한 회로의 적어도 일부일 수 있다. 여기서 동기된 2개의 소자는 가변 소자(330)와 기준 커패시터(320)일 수 있다.
일 실시예에서, 검출 회로(310)는 제1 입력 단(352)과 제2 입력 단(354) 및 출력 단(356)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 입력 단(352)은 기준 커패시터(320)와, 제2 입력 단(354)은 증폭기(340)를 통하여 가변 소자(330)와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")은 검출 회로의 제2 입력 단(354)에 입력되는 입력 전압(Vcref")과 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 검출 회로(310)의 출력 단(356)은 프로세서(350)와 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(350)는 도 2에서 설명한 센서 모듈IC를 의미할 수 있으며, 센서 모듈(220)의 외부에 배치된 것으로 도시되었으나 센서 모듈(220)의 내부에 배치될 수도 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 검출 회로(310)의 출력 단(356)과 연결되어 출력 단(356)에서 출력되는 출력 신호에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.예를 들어 프로세서(350)는 도 2에서 설명한 센서 모듈IC일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(350)는 검출 회로(310)의 출력 단(356)에서 출력되는 출력 신호에 기반하여, 증폭기(340)의 증폭 비율을 변경하지 않고 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 센서 모듈(220) 내부에 위치한 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율과 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율의 비교 결과에 기반하여, 증폭기(340)의 증폭 비율을 변경하지 않고 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(350)가 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref") 및 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율을 비교하는 이유는, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref") 및 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)이 주기적으로 변동(증가 또는 감소)하며, 증가 또는 감소하는 전압의 변화율은 관련된 소자의 커패시턴스에 따라 결정되기 때문이다. 예를 들어, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)은 프로세서(350)의 제어에 따라 주기적으로 증가 또는 감소될 수 있다. 그 이유는, 프로세서(350)가, 기준 커패시터(320)의 내부에 저장된 전하를 방출(예: 방전)하거나 외부 전하를 기준 커패시터(320)의 내부에 저장(예: 충전)하는 동작을 주기적으로 수행하도록 설정되어 있기 때문이다. 즉, 주기적으로 기준 커패시터(320)에 저장된 전하가 충전 혹은 방전되는 것은 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위하여 프로세서(350)에 의해 제어되는 결과일 수 있다. 다른 예를 들어, 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율, 혹은 증가 감소하는 비율(예: 도 3(b)의 Vcref의 기울기)은 기준 커패시터(320)의 커패시턴스에 따라 결정될 수 있다. 이 때, 기준 커패시터(320)의 커패시터는 시간에 따라 일정하므로, 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율도 일정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(350)가 센서 모듈(220) 내부에 위치한 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 큰 값이라는 출력 신호를 수신하는 경우, 프로세서(350)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 없다고 결정할 수 있다. 그리고 프로세서(350)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있도록 증폭기(340)의 증폭 비율을 새롭게 결정할 수 있다. 그리고 프로세서(350)는 새롭게 결정된 증폭 비율에 대한 신호를 증폭기(340)로 전송할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(350)는 검출 회로(310)의 출력 단(356)으로부터, 센서 모듈(220) 내부에 위치한 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 작은 값이라는 출력 신호를 수신하는 경우, 프로세서(350)는 증폭 비율을 변경하지 않고도 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있다고 결정할 수 있다. 그리고 프로세서(350)는 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")이 기준 커패시터(320) 양단에 걸리는 전압(Vcref)과 동기될 수 있도록 가변 소자(330)의 커패시턴스(Cref')를 결정할 수 있다. 그리고 프로세서(350)는 결정된 가변 소자(330)의 커패시턴스(Cref')에 대한 신호를 가변 소자(330)에 전송할 수 있다.
일 실시예에서 기준 커패시터(320)는 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 연결된 커패시터로서, 시간에 따라 일정 혹은 고정된 커패시턴스 값을 가진 커패시터일 수 있다. 예를 들어, 기준 커패시터(320)의 커패시턴스는 도 2에서 도시된 안테나(230)와 직/간접적으로 연결된 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 등가 커패시턴스일 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)는 증폭기(340)를 통하여 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서 가변 소자(330)는 가변 커패시터일 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)는 일정한 범위 내로 변동할 수 있는 커패시턴스 값을 가지는 가변 커패시터일 수 있다. 예를 들어, 가변 소자(330)는 10nF ~ 30nF 의 커패시턴스 값의 범위를 가질 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)는 하나 이상의 가변 소자들이 서로 연결(직렬 연결 및/또는 병렬 연결)되어 형성된 커패시터 어레이(capacitor array) 혹은 캡 뱅크(cap bank)일 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 값의 범위는 가변 소자(330)의 물리적 구조에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(220) 내부의 물리적, 공간적 한계에 따라, 가변 소자(330)의 커패시턴스 값의 범위의 상한이 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 값의 범위의 상한은 기준 커패시터(320)의 커패시턴스 값보다 작은 값일 수 있다.
일 실시예에서, 가변 소자(330)와 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354) 사이에는 증폭기(340)가 배치될 수 있다. 예를 들어 증폭기(340)는 가변 소자(330)와 제2 입력 단(354)과 직렬로 연결될 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')은 기준 커패시터의 양단에 걸리는 전압(Vcref)과 동일하게, 주기적으로 변동(증가 또는 감소)될 수 있다. 일 실시예에서 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')의 변동 주기는 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)의 변동 주기와 동일할 수 있다. 자세한 사항은 후술하겠지만, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")은 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')을 일정한 비율로 증폭시킨 전압이므로, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 변동 주기도 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)의 변동 주기와 동일할 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)의 전압(Vcref')의 일정 시간에 대한 변화율 또는 증가 또는 감소하는 비율(예: 도 3(b)에서 Vcref'의 기울기)는 가변 소자(330)의 커패시턴스에 따라 결정될 수 있다. 또한, 가변 소자(330)의 커패시턴스는 지정된 범위 내의 커패시턴스 값을 가지므로, 가변 소자(330)의 전압(Vcref')의 일정 시간에 대한 변화율은 지정된 범위 내의 값일 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위해서는 센서 모듈(220) 내부에 위치한 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 필요가 있다. 그러나 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 값의 범위가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스 값을 포함하지 않는 경우, 증폭기(340)의 증폭 비율을 변경하지 않으면 가변 소자(330)의 커패시턴스는 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 없다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예들은 가변 소자(330)의 전압을 미리 정해진 증폭 비율로 증폭함으로써, 가변 소자(330)의 커패시턴스를 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화하는 방법을 제안한다. 가변 소자(330)의 전압의 일정 시간에 대한 변화율은 가변 소자(330)의 커패시턴스 값에 대응하며, 가변 소자(330)의 전압이 증폭되면 가변 소자(330)의 전압의 일정 시간에 대한 변화율도 변경되기 때문이다.
일 실시예에서, 증폭기(340)는 프로세서(350)의 제어에 따라서, 증폭기(340)의 입력 전압을 미리 정해진 증폭 비율(gain), 또는 본 발명의 일 실시예에 따라 정해지는 증폭 비율로 증폭하고, 증폭된 전압을 출력하는 소자일 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기(340)의 입력 전압은 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')일 수 있고, 증폭기(340)의 출력 전압은 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")일 수 있다. 즉, 증폭기(340)는 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')을 지정된 비율로 증폭하여 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)으로 출력하는 회로의 적어도 일부일 수 있다.
일 실시예에서 증폭기(340)는 하나 이상의 반전 연산 증폭기 회로(inverting OP Amp circuit), 하나 이상의 비반전 연산 증폭기 회로(non-inverting OP Amp circuit), 또는 이들의 조합일 수 있다.
증폭기(340)에 대한 자세한 사항은 도 6에서 후술된다.
도 3(b)는 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref, 360), 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref', 380), 검출 회로의 제2 입력 단에 걸리는 전압 또는 증폭기의 출력 전압(Vcref", 370)의 시간에 따른 변화를 도시한다.
도 3(b)를 참고할 때, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)은 미리 정해진 값을 주기로 하여 시간에 따라 변동(예: 증가 혹은 감소)할 수 있다. 일 실시예에서, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)이 시간에 따라 변동하는 것은 프로세서(350)가, 기준 커패시터(320)에 저장된 전하를 충전 혹은 방전하는 동작을 주기적으로 수행하도록 설정되어 있기 때문일 수 있다. 즉, 주기적으로 기준 커패시터(320)에 저장된 전하가 충전 혹은 방전되는 것은 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위하여 프로세서(350)에 의해 제어되는 결과일 수 있다.
일 실시예에서, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)의 일정 시간에 대한 증가율 혹은 일정 시간에 대한 감소율은 실질적으로(substantially) 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)의 변동 주기는 기준 커패시터(320)의 커패시턴스, 전자 장치(100)의 리소스, 전자 장치에 근접하는 사용자가, 근접에 대응하는 기능이 전자 장치에서 딜레이(delay) 없이 수행된다고 인식할 수 있는 인식 시간 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 도면에서는 2 주기 동안의 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)의 변화만을 도시하였으나, 전압(360)의 변동은 전자 장치가 ON상태(예를 들어, 활성 상태 또는 슬립 상태)에 있는 경우 계속적, 혹은 지속적으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(370) 및 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(380)은 미리 정해진 값을 주기로 하여 시간에 따라 변동할 수 있으며, 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(370) 및 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(380)의 변동 주기는 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)의 변동 주기와 동일하거나 미리 정해진 임계값 보다 작은 차이일 수 있다.
일 실시예에서, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360) 및 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(380)이 시간에 따라 변동(증가 혹은 감소)하는 비율은 기준 커패시터(320)의 커패시턴스(Cref) 혹은 가변 소자(330)의 커패시턴스(Cref')에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 가변 소자(330)의 물리적 설계상 한계(예: 회로 기판 실장 공간의 제한)를 고려하여, 기준 커패시터(320)의 커패시턴스(Cref)가 가변 소자(330)의 커패시턴스(Cref')보다 큰 경우를 가정하자. 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)은 가변 소자의 양단에 걸리는 전압(380)에 비해서, 동일한 시간 동안 변동되는 정도가 더 크다. 즉, 커패시턴스 값이 더 작은 가변 소자(330)가 동일한 시간 동안 충전 혹은 방전되는 전하량이 더 많게 된다. 따라서, 기준 커패시터(320)의 전압(360)의 일정 시간에 대한 변화율이 가변 소자(330)의 전압(380)의 일정 시간에 대한 변화율보다 더 작게(즉, 완만하게) 된다.
일 실시예에서 가변 소자(330)는 일정한 범위의 커패시턴스 값에 지정된 가변 커패시터이므로, 가변 소자(330)의 전압(380)의 일정 시간에 대한 변화율은 지정된 범위 이내의 변화율일 수 있다. 일 실시예에서 증폭기(340)의 출력 전압(370)은 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(380)을 지정된 비율로 증폭시킨 전압이므로, 증폭기(340)의 출력 전압(370)의 일정 시간에 대한 변화율 역시 지정된 범위 이내의 변화율일 수 있다.
일 실시예에서 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(370)은 증폭기(340)의 출력 전압이므로, 가변 소자(330)의 물리적 한계와 무관하게, 증폭기(340)의 증폭 비율을 조정함으로써 제2 입력 단(354)의 전압(370)의 지정된 변화율 이내에 기준 커패시터(320)의 전압(360)의 일정 시간에 대한 변화율이 포함되게 할 수 있다. 이에 따라 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(370)이 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)을 추종하도록 혹은 동기화되도록 가변 소자(330)의 커패시턴스가 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(370)의 지정된 변화율 이내에 기준 커패시터(320)의 전압(360)의 일정 시간에 대한 변화율이 포함된 상태에서, 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압이 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(360)을 추종하도록 혹은 동기화되도록, 가변 소자(330)의 커패시턴스가 결정될 수 있다. 예를 들어, 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)의 전압(370)의 일정 시간에 대한 변화율이 기준 커패시터(320)의 전압(360)의 일정 시간에 대한 변화율과 동일하거나 미리 설정된 값 이하의 차이를 보이도록, 가변 소자(330)의 커패시턴스가 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 가변 소자(330)의 커패시턴스는 전자 장치(100)의 제품 출시 전 설정되어 메모리에 저장될 수 있다. 예를 들어, 가변 소자(330)의 커패시턴스는 전자 장치(100)가 제품으로 출시되기 전 제조 공정에서 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사용자 신체와의 근접이 검출되었을 때의 센서 모듈을 도시한다.
도 4(a)는 사용자 신체와 근접한 전자 장치의 예로서, 사용자가 전자 장치를 쥐고 있는 상태를 도시한다. 한 실시예에 따르면, 도 4(a)는 사용자가 전자 장치를 신체 일부에 착용하고 있는 상태의 전자 장치일 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 전자 장치의 외부에 배치된 금속 베젤(110) 부분을 직접적으로 파지하거나, 사용자의 신체와 다른 별도의 물체가 금속 베젤(110) 부분을 파지하도록 사용자의 신체와 다른 별도의 물체를 조작할 수 있다.
도 4(b)는 사용자 신체와의 근접이 검출되었을 때의 센서 모듈을 도시한다.
도 4(b)를 참고할 때, 기준 커패시터(320)는 도 3(a)와 같이, 도 2에서 도시된 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 등가 커패시터일 수 있다.
근접 유도 커패시터(Cprox, proximity-induced capacitor)는 사용자 신체와의 근접에 의하여 센서 모듈(220)의 회로에 가상적으로 형성되는 (혹은 인식되는) 가상 커패시터일 수 있다. 대전된 물체와 신체가 접촉될 때, 신체는 전하를 저장하거나 방전할 수 있으므로, 신체는 일종의 커패시터로 볼 수 있기 때문이다.
일 실시예에서, 사용자 신체와의 근접에 의한 근접 유도 커패시터(420)가 센서 모듈(220)의 회로에 가상적으로 인식될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 사용자 신체와 근접할 때, 검출 회로(310)에서 기준 커패시터(320)를 바라본 등가 회로는, 기준 커패시터(320)와 근접 유도 커패시터(420)가 연결된 것으로 표현될 수 있다. 사용자의 신체와 근접하는 것은 전자 장치(100)의 외부에 배치된 금속 베젤(110))이고,기준 커패시터(320)는 안테나(230)의 기능 수행을 위하여 안테나(230)와 직/간접적으로 연결된 하나 이상의 커패시터들(C1(241) 내지 C5(245))의 등가 커패시터를 의미하기 때문이다. 예를 들어, 근접 유도 커패시터(Cprox)는 기준 커패시터(Cref)와 병렬로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 신체와 근접할 때 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압은 사용자 신체와 근접하지 않을 때 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압과 상이할 수 있다. 구체적으로, 사용자 신체와 근접할 때 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압은 기준 커패시터(320)와 근접 유도 커패시터(420)의 등가 커패시터의 양단에 걸리는 전압일 수 있다. 기준 커패시터(320)와 근접 유도 커패시터(420)의 등가 커패시터의 커패시턴스 값은 기준 커패시터(320)의 커패시턴스, 또는 근접 유도 커패시터(420)의 커패시턴스보다 큰 값일 수 있다. 그 이유는 기준 커패시터(320)와 근접 유도 커패시터(420)가 병렬로 연결되어 있기 때문이다. 따라서, 사용자 신체와 근접할 때 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압(Vcref+cprox)은, 사용자 신체와 근접하지 않을 때, 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)보다 일정 시간에 대한 변화율이 더 작을 수 있다.
일 실시예에서 검출 회로(310)는 도 3(a)와 도시된 바와 같이, 2개의 입력 단(제1 입력 단(352), 제2 입력 단(354))과 1개의 출력 단(356)을 포함할 수 있으며, 제1 입력 단(352)은 기준 커패시터(320) 및 근접 유도 커패시터(420)와, 제2 입력 단(354)은 증폭기(340)를 통하여 가변 소자(330)와 연결될 수 있다.
일 실시예에서 검출 회로(310)는 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압(사용자 신체의 근접이 없을 때는 Vcref, 사용자 신체의 근접이 있을 때는 Vcref+cprox)과 제2 입력 단에 입력되는 전압(Vcref")의 차이 값을 검출하고, 검출된 차이 값을 나타내는 출력 신호를 출력 단(356)을 통해 출력할 수 있다.
프로세서(350)는 검출 회로(310)의 출력 단(356)과 연결되어 검출 회로(310)의 출력 신호를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(350)는 검출 회로(310)의 출력 신호에 기반하여 사용자 신체와의 근접 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서 가변 소자(330)의 커패시턴스는 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화되어 있을 수 있다. 따라서, 도 3(b) 및 도 4(c)에 도시된 바와 같이 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 입력되는 전압(Vcref")은 사용자 신체와 근접하지 않을 때 제1 입력 단에 입력되는 전압(Vcref)에 동기화되어 있을 수 있다. 이 때, 검출 회로(310)의 출력 신호는 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압(사용자 신체의 근접이 없을 때는 Vcref, 사용자 신체의 근접이 있을 때는 Vcref+cprox)과 제2 입력 단(354)에 입력되는 전압(Vcref")의 차이 값을 나타낼 수 있다. 따라서, 프로세서(350)는 검출 회로의 출력 신호에 기반하여, 사용자 신체와의 근접 여부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 검출 회로(310)의 출력 신호에 기반한 검출 회로(310)의 서로 다른 입력 단들(352, 354)에 입력되는 전압들의 차이가 미리 결정된 암계값 이상인 경우 프로세서(350)는 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하다고 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 검출 회로(310)의 서로 다른 입력 단들(352, 354)에 입력되는 전압들의 차이가 미리 결정된 임계값 미만인 경우, 프로세서(350)는 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하지 않다고 결정할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(350)는 검출 회로(310)의 출력 신호에 기반하여 사용자 신체와의 근접 여부를 주기적으로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(350)가 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하는 주기는, 센서 모듈(220) 과 연관된 커패시터들(예: 기준 커패시터(320), 가변 소자(330))의 충전, 방전 주기와 동일하거나, 센서 모듈(220)과 연관된 커패시터들(예: 기준 커패시터(320), 가변 소자(330))의 충전, 방전 주기와 미리 결정된 값보다 작은 차이를 가지는 값일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 도 3(c)에 도시된 시간에 대한 전압 그래프의 변동 주기와 동일한 주기로 사용자 신체와의 근접 여부를 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(350)는 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압이 최소일 때(valley시)를 기준으로 검출 회로(310)의 출력 신호에 기반하여 사용자 신체와의 근접 여부를 결정할 수 있다. 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압이 최소일 때(valley시), 검출 회로(310)의 서로 다른 입력 단들(352, 354)에 입력되는 전압들의 차이(440)가 가장 크기 때문에, 사용자 신체의 근접 여부의 검출이 보다 용이할 수 있기 때문이다.
일 실시예에서 프로세서는 사용자 신체와의 근접 여부 검출 주기에 기반하여 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 임계치를 다르게 결정할 수 있다. 예를 들어, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압이 최소일 때(valley시)마다 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하는 경우, 프로세서(350)는 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 임계값을 상대적으로 높게 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, valley시가 아닌 시각마다 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하는 경우, 프로세서(350)는 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 임계값을 상대적으로 낮게 설정할 수 있다. 그 이유는 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압이 최소일 때(valley시), 검출 회로(310)의 서로 다른 입력 단들(352, 354)에 입력되는 전압들의 차이(440)가 가장 크기 때문이다.
도 4(b) 및 도 4(c)의 상술한 구성을 제외한 나머지 구성은 도 3(a) 및 도 3(b)의 개시된 구성과 차이가 없으므로, 여기에서는 설명을 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센서 모듈 내에 포함된 검출 회로를 도시한다.
도 5를 참고할 때, 검출 회로(310)는 제1 검출 회로(510)와 제2 검출 회로(520)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 검출 회로(510)와 제2 검출 회로(520)는 동일한 2개의 입력 단들 및 1개의 출력 단을 공유할 수 있으며, 2개의 입력 단들은 검출 회로(310)의 입력 단들(352, 354), 1개의 출력 단은 출력 단(356)일 수 있다.
일 실시예에서 제1 검출 회로(510)는 센서 모듈(220) 내부에 위치한 가변 소자(330)의 커패시턴스를 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화하도록 설정하기 위한 회로의 적어도 일부일 수 있다. 예를 들어, 제1 검출 회로(510)는 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")을, 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압(Vcref)을 추종 혹은 동기되도록 설정하기 위한 회로의 적어도 일부일 수 있다.
일 실시예에서 제1 검출 회로(510)는 센서 모듈(220) 내부에 위치한 가변 소자(330)의 커패시턴스가, 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화되지 않은 상태에서 활성화될 수 있다. 예를 들어, 제1 검출 회로(510)는 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")이, 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 입력되는 전압(Vcref)과 동기되지 않은 상태에서 활성화될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 검출 회로(510)와 제2 검출 회로(520)는 선택적으로 활성화될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 검출 회로(510)가 활성화되는 경우 제2 검출 회로(520)는 비활성화될 수 있고, 제2 검출 회로(520)가 활성화되는 경우, 제1 검출 회로(510)는 비활성화될 수 있다. 제1 검출 회로(510)는 센서 모듈(220) 내부에 위치한 가변 소자(330)의 커패시턴스를 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화하도록 설정하기 위한 회로이고, 제2 검출 회로(520)는 센서 모듈(220) 내부에 위치한 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화된 상태에서, 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 회로이기 때문이다.
일 실시예에서 제1 검출 회로(510)는 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 걸리는 전압(Vcref)과 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율들을 검출하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 제1 검출 회로(510)는 검출된 일정 시간에 대한 변화율들에 기반하여, 제2 입력 단(354)의 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이상인지 여부를 나타내는 출력 신호를 출력 단(356)을 통하여 출력할 수 있다.
일 실시예에서 제2 검출 회로(520)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화된 상태에서, 검출 회로(310)의 서로 다른 2개의 입력 단들(352, 354)에 걸리는 전압들의, 사용자 신체와의 근접 여부에 따른 차이를 검출하는 회로의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")은 증폭기(340)의 출력 전압을 의미하며, 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)에 걸리는 전압은 사용자 신체와의 근접이 없는 때는 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)이고, 사용자 신체와의 근접이 있는 때는 기준 커패시터(320)와 근접 유도 커패시터(420)의 등가 커패시터의 양단에 걸리는 전압(Vcref+cprox)일 수 있다.
일 실시예에서 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화되어 있으므로, 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")은 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)과 동기화되어 있을 수 있다. 따라서 사용자 신체와의 근접이 없는 경우, 제2 검출 회로(520)는 서로 다른 입력 단들(352, 354)에 입력되는 전압들의 값의 차이를 0으로 결정할 수 있다. 다른 실시예에서 사용자 신체와의 근접이 있는 경우, 제2 검출 회로(520)는 서로 다른 입력 단들(352, 354)에 입력되는 전압들의 값의 차이를 0이 아닌 값으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서 제2 검출 회로(520)는 검출된 차이 값을 나타내는 출력 신호를 출력 단(356)을 통하여 출력할 수 있다.
일 실시예에서 제2 검출 회로(520)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화된 상태에서 활성화될 수 있다. 예를 들어, 제2 검출 회로(520)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화됨에 대응하여 활성화될 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(350)는 제1 검출 회로(510) 또는 제2 검출 회로(520)로부터 출력된 출력 신호에 기반하여 특정 동작을 수행하거나 전자 장치(100)의 다른 구성 요소가 특정 동작을 수행하도록 하는 신호를 다른 구성 요소에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 제1 검출 회로(510)로부터, 제2 입력 단(354)의 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이상인지 여부를 나타내는 신호를 출력 단(356)을 통해 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 검출 회로(510)로부터, 제2 입력 단(354)의 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이상임을 나타내는 신호를 수신한 경우, 프로세서(350)는 증폭 비율을 변경하지 않으면 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 없다고 판단하고, 증폭기(340)의 증폭 비율을 새롭게 결정할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(350)는 증폭기(340)의 증폭 비율을, 미리 설정된 비율 혹은 현재 증폭 비율에 기반하여 결정된 비율만큼 변경한 값으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 현재 증폭 비율이 2배인 경우, 프로세서(350)는 현재 증폭 비율 대비 미리 설정된 비율(예: 10% 증가)만큼 변경한 값인 2.2배로 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 증폭 비율을, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이하가 될 때까지 반복적으로 변경할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(350)는 증폭기(340)의 증폭 비율을, 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 범위의 대표값에 기반하여 결정할 수 있으며, 상세한 내용은 도 8에서 후술한다.
일 실시예에서, 제1 검출 회로(510)로부터, 제2 입력 단(354)의 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율과 같거나 이하임을 나타내는 신호를 수신한 경우, 프로세서(350)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 현재 증폭 비율을 유지하면 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있다고 결정할 수 있다, 프로세서(350)는 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화되도록 가변 소자(330)의 커패시턴스를 지정된 커패시턴스 범위 내에서 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")이 기준 커패시터(320) 양단에 걸리는 전압(Vcref)과 동기될 수 있도록 가변 소자(330)의 커패시턴스를 지정된 커패시턴스 범위 내에서 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 제2 검출 회로(520)로부터, 검출 회로(310)의 두 입력 전압들의 차이 값을 나타내는 출력 신호를 수신하고, 수신한 출력 신호에 기반하여 사용자 신체와의 근접 여부를 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 검출 회로(310)의 두 입력 전압들은, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접한 경우 Vcref"와 Vcref+cprox이고, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하지 않는 경우 Vcref"와 Vcref일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 검출 회로(310)의 두 입력 전압들의 차이 값이 미리 설정된 임계 값 이상인지 여부를 결정하고, 미리 설정된 임계 값 이상이라면 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하다고 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(350)는 차이 값이 미리 설정된 임계 값 미만이라면 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하지 않다고 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 센서 모듈 내에 포함된 증폭기를 도시한다.
도 6을 참고할 때, 증폭기(340)는 2개의 입력 단들(652, 654) 및 1개의 출력 단(656)을 가지는 op amp 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 증폭기(340)는 반전 증폭기 op amp 회로 (inverting amplifier op amp circuit) 일 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기에 포함된 op amp의 2개의 입력 단들(652, 654)은 비반전 단자(654)와 반전 단자(652)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 비반전 단자(654)는 접지되고, 반전 단자(652)에 입력 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기의 반전 단자(652)에 인가되는 증폭기(340)의 입력 전압은 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')일 수 있으며, 증폭기(340)의 출력 단(656)에 출력되는 증폭기(340)의 출력 전압은 검출 회로(310)의 제2 입력 단(354)에 걸리는 전압(Vcref")일 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기의 반전 단자(652)와 적어도 2개 이상의 수동 소자들(R1(620), R2(630))이 연결될 수 있다. 도면에서는 R2(630)만 가변 저항인 것으로 표시되었지만, R1(620) 및 R2(630) 중 적어도 하나가 가변 저항일 수 있다. 예를 들어, R1(620)과 R2(630) 중 적어도 하나는 프로세서(350)의 제어에 의해서 지정된 범위 이내 저항 값이 변경될 수 있는 가변 저항일 수 있다. 일 실시예에서, R1(620)은 반전 단자(652)와 가변 소자(330) 사이, R2(630)는 R1(620)과 증폭기(340)의 출력 단(650) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")은, op amp의 가상 단락 및 가상 개방 원리에 의하여, 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')을, 적어도 2개 이상의 수동 소자들(R1(620), R2(630))의 값들에 기반하여 결정된 비율로 증폭시킨 전압일 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 2개 이상의 수동 소자들(R1(620), R2(630))의 값들에 기반하여 결정된 비율은, R2를 R1으로 나눈 값일 수 있다. 예를 들어 R2=2*R1인 경우, 비율은 2로 결정되므로, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")은 가변 소자(330)의 양단에 걸리는 전압(Vcref')의 2배로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기(340)의 증폭 비율은 프로세서(350)의 제어에 의해서 값이 변경될 수 있다. 증폭기(340)의 증폭 비율은 2개 이상의 수동 소자들(R1(620), R2(630))의 값에 기반하여 결정되며, 2개 이상의 수동 소자들(R1(620), R2(630))중 적어도 하나는 프로세서(350)의 제어에 의해 값이 변경될 수 있는 가변 저항일 수 있기 때문이다.
일 실시예에서, 증폭기(340)의 증폭 비율은, 증폭기의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이상인 경우, 프로세서(350)의 제어에 의해서 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기(340)의 증폭 비율은, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 기준 커패시터의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이하가 될 때까지, 프로세서(350)의 제어에 의해서 반복적으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 증폭기(340)의 증폭 비율은, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이하가 되도록, 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 외관의 적어도 일부를 형성하는 안테나, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자, 상기 가변 소자와 연결되고, 상기 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하여 출력하기 위한 증폭기를 포함하고, 상기 가변 소자의 커패시턴스 및 상기 지정된 비율은 상기 안테나의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나의 전압은, 상기 안테나와 연결된 적어도 하나의 커패시터에 대응되는 커패시턴스를 가지는 등가 회로로서의 기준 커패시터의 전압일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 검출 회로를 더 포함하고, 상기 검출 회로는 상기 안테나에 연결된 제1 입력 포트 및 상기 증폭기에 연결된 제2 입력 포트를 포함하고, 상기 제1 입력 포트 및 상기 제2 입력 포트에 입력되는 적어도 2개의 입력 전압들 및 상기 입력 전압들의 차이를 확인하고, 상기 확인된 입력 전압들 및 차이를 나타내는 출력 신호를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 입력 전압들 중 하나는 상기 증폭기의 출력 전압이고, 상기 입력 전압들 중 나머지 하나는, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접하지 않은 경우 상기 기준 커패시터의 전압이고, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접한 경우 상기 기준 커패시터 및 사용자 신체와의 근접에 의해 가상적으로 형성되는 커패시터의 등가 커패시터의 전압일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 검출 회로로부터 상기 출력 신호를 획득하고, 상기 출력 신호에 포함된 상기 입력 전압들의 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 전자 장치에 대한 사용자 신체의 근접에 대응하는 신호를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지정된 조건은, 상기 입력 전압들의 차이가 미리 설정된 임계 값 이상인 조건을 나타낼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 임계 값은, 상기 기준 커패시터의 커패시턴스 값에 적어도 기반하여 미리 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 클 때, 상기 가변 소자의 전압을 상기 지정된 비율로 증폭하여 출력하도록 설정하는 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 증폭기는, 상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때까지, 상기 가변 소자의 전압을 반복적으로 증폭하여 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때, 상기 기준 커패시터의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 상기 지정된 임계 값을 넘지 않게 하는 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 지정된 범위 내에서 설정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 지정된 비율은, 상기 가변 소자에 지정된 커패시턴스 범위의 대표 값과 상기 기준 커패시터의 커패시턴스 값 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 지정된 비율은, 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 대표 값으로 결정하였을 때, 상기 증폭기의 출력 전압이 기준 커패시터의 전압으로 동기되는 비율일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 기준 커패시터 및 상기 가변 소자는 상기 기준 커패시터의 전압과 상기 가변 소자의 전압이 주기적으로 변동하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 검출 회로는, 상기 입력 전압들 및 상기 입력 전압들의 차이를 주기적으로 확인하고, 상기 확인의 주기는 상기 기준 커패시터 및 상기 가변 소자의 변동 주기와 동일하거나 미리 설정된 값 이하의 차이를 나타내는 값일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자, 상기 가변 소자와 연결되고, 상기 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하여 출력하기 위한 증폭기를 포함하고, 상기 가변 소자의 커패시턴스 및 상기 지정된 비율은, 상기 안테나의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 검출 회로를 더 포함하고, 상기 검출 회로는 상기 안테나에 연결된 제1 입력 포트 및 상기 증폭기에 연결된 제2 입력 포트를 포함하고, 상기 제1 입력 포트 및 상기 제2 입력 포트에 입력되는 적어도 2개의 입력 전압들 및 상기 입력 전압들의 차이를 확인하고, 상기 확인된 입력 전압들 및 차이를 나타내는 출력 신호를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나의 전압은 상기 안테나와 연결된 적어도 하나의 커패시터에 대응되는 커패시턴스를 가지는 등가 회로로서의 기준 커패시터의 전압이고, 상기 입력 전압들 중 하나는 상기 증폭기의 출력 전압이고, 상기 입력 전압들 중 나머지 하나는, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접하지 않은 경우 상기 기준 커패시터의 전압이고, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접한 경우 상기 기준 커패시터 및 사용자 신체의 근접에 의하여 가상적으로 형성되는 커패시터의 등가 커패시터의 전압일 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증폭기의 증폭 비율을 설정하기 위한 전자 장치의 흐름도이다.
프로세서(350)는 710동작에서, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")과 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)들의 일정 시간에 대한 변화율들을 확인할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(350)는 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화될 수 있는지 결정하기 위해, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")과 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)들의 일정 시간에 대한 변화율들을 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 710동작은 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")이 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)에 추종 혹은 동기되지 않은 상태에서 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 충전 구간에 포함된(혹은 방전 구간에 포함된) 서로 다른 2개의 시점들에 대한 전압의 값들을 확인함으로써 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")과 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율들을 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 확인된 변화율들의 값들에 절대값을 취할 수 있다, 예를 들어, 프로세서(350)는 확인된 변화율들이 (-) 값을 가지는 경우(즉, 방전 구간에서 변화율을 결정한 경우), 확인된 변화율들에 절대값을 취할 수 있다.
프로세서(350)는 720동작에서, 확인된 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 확인된 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 큰지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(350)는 확인된 증폭기(340)의 출력 전압(Vcerf")의 일정 시간에 대한 변화율과 확인된 기준 커패시터의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율의 차이가 미리 설정된 값 이상인 경우, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 기준 커패시터(320)의 출력 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 크다고 결정할 수 있다.
프로세서(350)는 확인된 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 확인된 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 크다고 결정한 경우, 730동작에서 증폭 비율을 변경할 수 있다.
일 실시예에서 증폭 비율은 증폭기(340)의 증폭 비율, 즉 R2(630)와 R1(620)의 비율을 의미할 수 있다. 따라서, 프로세서는 R1(620) 및 R2(630) 중 적어도 하나의 값을 변경함으로써 증폭기(340)의 증폭 비율을 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")에 대한 지정된 변화율 범위의 하한이 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 작아지도록 증폭기(340)의 증폭 비율을 변경할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")에 지정된 변화율 범위의 하한이, 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 미리 결정된 비율(예: 0.8배)만큼 작은 값이 되도록 증폭기(340)의 증폭 비율을 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 검출 회로(310)의 제1 입력 단(352)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율 이하가 될 때까지, 증폭기(340)의 증폭 비율을 반복적으로 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(350)는 증폭기(340)의 증폭 비율을, 미리 설정된 비율만큼 변경한 값으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 현재 증폭 비율이 2배인 경우, 프로세서(350)는 현재 증폭 비율 대비 미리 설정된 비율(예: 10% 증가)만큼 변경한 값인 2.2배로 변경할 수 있다.
프로세서(350)는 확인된 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")의 일정 시간에 대한 변화율이 확인된 기준 커패시터(320)의 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율보다 같거나 작다고 결정한 경우, 740동작에서 증폭 비율을 설정할 수 있다. 즉 프로세서(350)는 증폭기(340)의 증폭 비율을 현재 증폭 비율로 설정할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(350)는 설정된 증폭기(340)의 증폭 비율을 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시예에서 증폭기(340)의 증폭 비율을 설정하는 동작은 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")에 대한 변화율 범위 이내에, 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)의 일정 시간에 대한 변화율이 포함되게 하는 증폭 비율을 설정하는 동작일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 증폭 비율이 변경되지 않았을 경우, 디폴트 값으로 증폭 비율을 설정할 수 있다. 일 실시예에서 디폴트 값은 도 7에 의한 동작이 수행되기 전 결정된 R1(620) 및 R2(630)에 기반한 증폭 비율일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 적어도 한 번 증폭 비율이 변경되었을 경우, 마지막으로 변경된 값으로 증폭 비율을 설정할 수 있다. 예를 들어, 증폭 비율을 2배로 변경한 후, 증폭 비율을 2.2배로 변경한 경우, 마지막으로 변경된 값인 2.2배로 증폭 비율을 설정할 수 있다.
미도시되었지만, 프로세서(350)는 740동작에서 증폭 비율을 설정한 후, 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref")이 기준 커패시터(320) 양단에 걸리는 전압(Vcref)에 추종 혹은 동기되도록, 가변 소자(330)의 커패시턴스(Cref')를 설정할 수 있다.
일 실시예에서 증폭기(340)의 증폭 비율을 설정하기 위해 도 7에 개시된 동작은 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화되도록 설정되기 전 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증폭 비율을 변경하기 위한 동작의 세부 흐름도이다. 도 8은 프로세서가 증폭 비율을 변경하는 동작(도 7의 730동작)의 세부 흐름도이다.
프로세서(350)는 810동작에서, 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 값의 범위의 대표값을 결정할 수 있다. 일 실시예에서 커패시턴스 값의 범위의 대표값은 커패시턴스 값의 범위에 포함된 값일 수 있다. 일 실시예에서, 커패시턴스 값의 범위의 대표값은 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 값의 범위의 상한 및 하한을 미리 결정된 비율로 나눈 값일 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 비율이 1:1인 경우, 커패시턴스 값의 범위의 대표값은 상한 및 하한의 평균값일 수 있다.
프로세서(350)는 820동작에서, 결정된 대표값과 기준 커패시터(320)의 커패시턴스(Cref) 값에 기반하여 증폭 비율을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는, 결정된 대표값으로 가변 소자(330)의 커패시턴스가 결정되었을 때, 가변 소자(330) 양단에 걸리는 전압(Vcref')을 증폭하면 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)이 추종되는, 증폭 비율을 결정할 수 있다. 예를 들어, 가변 소자(330)에 지정된 커패시턴스 값의 범위가 10~20(nF)이고, 가변 소자(330)의 현재 커패시턴스 값이 12(nF)이며, 기준 커패시터(320)의 커패시턴스가 30nF이고, 범위의 대표값이 15nF로 결정된 경우를 가정하자. 프로세서(350)는 증폭 후 전압(즉, 가변 소자(330) 양단에 걸리는 전압(Vcref')을 입력 전압으로 했을 때 증폭기(340)의 출력 전압(Vcref"))이 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)을 추종하도록, 증폭 비율을 2로 설정할 수 있다.
미도시되었지만, 프로세서(350)는 가변 소자(330)의 현재 커패시턴스 값을 그대로 유지한 채, 가변 소자(330) 양단에 걸리는 전압(Vcref')을 증폭하면 기준 커패시터(320)의 양단에 걸리는 전압(Vcref)이 추종되는 증폭 비율을 결정할 수 도 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 사용자 신체와의 근접 여부를 검출하기 위한 전자 장치의 흐름도이다.
프로세서(350)는 910동작에서, 사용자 신체의 근접 여부 검출 주기가 도래하였는지 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(350)는 기준 커패시터(320) 또는 가변 소자(330)의 충전, 방전 주기에 기반하여 사용자 신체의 근접 여부 검출 주기가 도래하였는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자 신체의 근접 여부 검출 주기는 미리 설정된 값으로서, 센서 모듈(220)과 연관된 커패시터들(예: 기준 커패시터(320) 및 가변 소자(330))의 충전, 혹은 방전 주기와 동일한 값일 수 있다. 따라서, 프로세서(350)는 기준 커패시터(320)의 충전 주기가 도래하였을 때, 사용자 신체의 근접 여부 검출 주기가 도래한 것으로 확인할 수 있다.예를 들어, 프로세서(350)는 방전이 최대로 진행된 시각(valley시)마다 사용자 신체의 근접 여부를 검출할 수 있다. 프로세서(350)가 방전이 최대로 진행된 시각(valley시)마다 사용자 신체의 근접 여부를 검출하는 이유는, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접한 경우, 방전이 최대로 진행된 시각(valley시)에서 검출 회로(310)의 2개의 입력 단(352, 354)들에 입력되는 전압들(Vcref", Vcref+cprox)의 차이 값이 가장 크기 때문이다.
프로세서(350)는 920동작에서, 검출 회로(310)의 두 입력 전압들의 차이 값을 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 검출 회로(310)의 두 입력 전압들은, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접한 경우 Vcref"와 Vcref+cprox이고, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하지 않은 경우, Vcref"와 Vcref일 수 있다.
프로세서(350)는 930동작에서, 검출된 차이 값이 미리 설정된 임계 값 이상인지 여부를 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 미리 설정된 임계 값은 기준 커패시터(320)의 커패시턴스(Cref)에 따라 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, 기준 커패시터(320)의 커패시턴스(Cref)가 상대적으로 큰 값인 경우, 기준 커패시터(320) 양단에 걸리는 전압(Vcref)의 기울기는 상대적으로 완만하므로, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접한 경우 valley시에서 검출 회로(310)의 두 입력 전압들의 차이는 상대적으로 작아질 수 있다. 따라서, 사용자 신체의 근접을 검출하기 위한 임계 값은 상대적으로 낮게 설정될 수 있다. 다른 예를 들어, 기준 커패시터(320)의 커패시턴스(Cref)가 상대적으로 작은 값인 경우, 기준 커패시터(320) 양단에 걸리는 전압(Vcref)의 기울기는 상대적으로 급격하므로, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접한 경우 valley시에서 검출 회로(310)의 두 입력 전압들의 차이는 상대적으로 커질 수 있다. 따라서, 사용자 신체의 근접을 검출하기 위한 임계 값은 상대적으로 높게 설정될 수 있다.
프로세서(350)는 검출된 차이가 미리 설정된 임계치 보다 같거나 크다고 결정된 경우, 940동작에서, 사용자 신체의 근접에 대응하는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(350)는 검출된 차이가 미리 설정된 임계치 보다 같거나 크다고 결정된 경우, 전자 장치(100)가 사용자 신체와 근접하다고 판단하고, 근접에 대응하는 신호를, 전자 장치를 구성하는 다른 구성 요소에 전송할 수 있다.
도 9에 따른 동작은 가변 소자(330)의 커패시턴스가 기준 커패시터(320)의 커패시턴스와 동기화된 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 도 9에 따른 동작은 증폭기의 출력 전압(Vcref")이 기준 커패시터의 양단에 걸리는 전압(Vcref)에 추종 혹은 동기된 상태에서 수행될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 사용자의 근접을 검출하기 위한 전자 장치의 동작 방법은, 지정된 범위의 커패시턴스를 가질 수 있는 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하는 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율 및 상기 안테나와 연결된 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율을 확인하는 동작, 상기 확인된 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 큰지 여부를 결정하는 동작, 상기 확인된 증폭기의 출력 전압이 상기 기준 커패시터 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 크다고 결정함에 대응하여 상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작은, 상기 확인된 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때까지 반복적으로 상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때, 상기 기준 커패시터의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않게 하는 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 지정된 범위 내에서 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 변경된 증폭 비율은 상기 가변 소자에 지정된 커패시턴스 범위의 대표 값과 상기 기준 커패시터의 커패시턴스 값 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정되는 비율일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 변경된 증폭 비율은, 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 대표 값으로 결정하였을 때, 상기 증폭기의 출력 전압이 상기 기준 커패시터의 전압으로 동기되는 비율일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 상기 기준 커패시터의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않는 상태에서, 상기 증폭기의 출력 전압, 상기 기준 커패시터의 전압 및 상기 전압들의 차이를 확인하는 동작, 상기 확인된 전압들의 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 전자 장치에 대한 사용자 신체의 근접에 대응되는 신호를 출력하는 동작을 더 포함하며, 상기 기준 커패시터의 전압은, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접하는 경우, 상기 기준 커패시터 및 사용자의 신체의 근접에 의하여 가상적으로 형성되는 커패시터의 등가 커패시터의 전압일 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전자 장치 114: 하측 베젤부
220: 센서 모듈 350: 프로세서
310: 검출 회로 340: 증폭기
330: 가변 소자 320: 기준 커패시터
420: 근접 유도 커패시터

Claims (20)

  1. 사용자의 근접을 감지하기 위한 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 외관의 적어도 일부를 형성하는 안테나, 상기 안테나의 전압은 상기 안테나의 등가 회로인 기준 커패시터의 전압에 해당하고, 상기 기준 커패시터는 상기 안테나와 연결된 적어도 하나의 커패시터에 대응하는 커패시턴스를 가짐;
    지정된 범위의 커패시턴스를 가지는 가변 소자; 및
    상기 가변 소자와 연결되는 증폭기, 상기 증폭기는 상기 가변 소자의 전압을 상기 기준 커패시터의 상기 전압으로 증폭하여 출력함;를 포함하고,
    상기 기준 커패시터의 상기 커패시턴스는 지정된 시간 간격 동안 상기 기준 커패시터의 상기 전압의 변화율에 대응하는, 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 검출 회로를 더 포함하고, 상기 검출 회로는,
    상기 안테나에 연결된 제 1 입력 포트 및 상기 증폭기에 연결된 제 2 입력 포트를 포함하고;
    상기 제 1 입력 포트 및 상기 제 2 입력 포트에 입력되는 적어도 2개의 입력 전압들 및 상기 입력 전압들의 차이를 확인하고;
    상기 확인된 입력 전압들 및 차이를 나타내는 출력 신호를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 입력 전압들 중 하나는 상기 증폭기의 출력 전압이고,
    상기 입력 전압들 중 나머지 하나는, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접하지 않은 경우 상기 기준 커패시터의 전압이고, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접한 경우 상기 기준 커패시터 및 사용자의 신체의 근접에 의하여 가상적으로 형성되는 커패시터의 등가 커패시터의 전압인 전자 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 검출 회로로부터 상기 출력 신호를 획득하고; 및
    상기 출력 신호에 포함된 상기 입력 전압들의 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 전자 장치에 대한 사용자 신체의 근접에 대응하는 신호를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지정된 조건은,
    상기 입력 전압들의 차이가 미리 설정된 임계 값 이상인 조건을 나타내는 전자 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 미리 설정된 임계 값은, 상기 기준 커패시터의 커패시턴스 값에 적어도 기반하여 미리 결정되는 전자 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 클 때, 상기 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하여 출력하도록 설정하는 동작을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 증폭기는,
    상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때까지, 상기 가변 소자의 전압을 반복적으로 증폭하여 출력하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때, 상기 기준 커패시터의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않게 하는 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 지정된 범위 내에서 설정하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 지정된 비율은,
    상기 가변 소자에 지정된 커패시턴스 범위의 대표 값과 상기 기준 커패시터의 커패시턴스 값 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정되는 전자 장치.
  12. 사용자의 근접을 감지하기 위한 전자 장치에 있어서,
    안테나, 상기 안테나의 전압은 상기 안테나의 등가 회로인 기준 커패시터의 전압에 해당하고, 상기 기준 커패시터는 상기 안테나와 연결된 적어도 하나의 커패시터에 대응하는 커패시턴스를 가짐;
    지정된 범위의 커패시턴스를 가지는 가변 소자; 및
    상기 가변 소자와 연결되는 증폭기, 상기 증폭기는 상기 가변 소자의 전압을 상기 기준 커패시터의 상기 전압으로 증폭하여 출력함;를 포함하고,
    상기 기준 커패시터의 상기 커패시턴스는 지정된 시간 간격 동안 상기 기준 커패시터의 상기 전압의 변화율에 대응하는, 전자 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 전자 장치는 검출 회로를 더 포함하고, 상기 검출 회로는,
    상기 안테나에 연결된 제1 입력 포트 및 상기 증폭기에 연결된 제2 입력 포트를 포함하고;
    상기 제1 입력 포트 및 상기 제2 입력 포트에 입력되는 적어도 2개의 입력 전압들 및 상기 입력 전압들의 차이를 확인하고;
    상기 확인된 입력 전압들 및 차이를 나타내는 출력 신호를 출력하도록 설정되는 전자 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 입력 전압들 중 하나는 상기 증폭기의 출력 전압이고,
    상기 입력 전압들 중 나머지 하나는, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접하지 않은 경우 상기 기준 커패시터의 전압이고, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접한 경우, 상기 기준 커패시터 및 사용자의 신체의 근접에 의하여 가상적으로 형성되는 커패시터의 등가 커패시터의 전압인 전자 장치.
  15. 사용자의 근접 여부를 검출하기 위한 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    지정된 범위의 커패시턴스를 가지는 가변 소자의 전압을 지정된 비율로 증폭하는 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율 및 안테나와 연결된 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율을 확인하는 동작;
    상기 확인된 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 큰지 여부를 결정하는 동작;
    상기 확인된 증폭기의 출력 전압이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 크다고 결정함에 대응하여 상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작을 포함하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작은,
    상기 확인된 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때까지, 반복적으로 상기 증폭기의 증폭 비율을 변경하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 증폭기의 출력 전압의 일정 시간에 대한 변화율이 상기 기준 커패시터의 전압의 일정 시간에 대한 변화율보다 작을 때, 상기 기준 커패시터의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않게 하는 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 지정된 범위 내에서 결정하는 동작을 더 포함하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서
    상기 변경된 증폭 비율은,
    상기 가변 소자에 지정된 커패시턴스 범위의 대표 값과 상기 기준 커패시터의 커패시턴스 값 중 적어도 어느 하나에 기반하여 결정되는 비율인 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 변경된 증폭 비율은, 상기 가변 소자의 커패시턴스를 상기 대표 값으로 결정하였을 때, 상기 증폭기의 출력 전압이 상기 기준 커패시터의 전압으로 동기되는(synchronized) 비율인 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 기준 커패시터의 전압과 상기 증폭기의 출력 전압의 차이가 지정된 임계 값을 넘지 않는 상태에서, 상기 증폭기의 출력 전압, 상기 기준 커패시터의 전압 및 상기 전압들의 차이를 확인하는 동작; 및
    상기 확인된 전압들의 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 전자 장치에 대한 사용자 신체의 근접에 대응되는 신호를 출력하는 동작을 더 포함하며,
    상기 기준 커패시터의 전압은, 상기 전자 장치가 사용자 신체와 근접하는 경우, 상기 기준 커패시터 및 사용자의 신체의 근접에 의하여 가상적으로 형성되는 커패시터의 등가 커패시터의 전압인 방법.
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