KR101512042B1

KR101512042B1 - 휴대단말기

Info

Publication number: KR101512042B1
Application number: KR20080075674A
Authority: KR
Inventors: 안혁산
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2015-04-14
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: KR20100013922A

Abstract

본 발명은 다기능 확장모듈 인터페이스가 구비된 휴대단말기에 관한 것으로, 그 구성은, 연결 커넥터가 케이스 일측으로 노출된 단말기 본체와, 상기 단말기 본체를 수용할 수 있는 수납부가 구비되고 상기 수납부 내 일측에 상기 연결 커넥터와 대응되어 접촉되는 커넥터가 구비되어, 상기 단말기 본체에 부가 기능을 제공하는 확장모듈을 포함하며, 상기 연결 커넥터는, 1-Wire 통신을 통해 상기 확장모듈을 인증하기 위한 제1 핀, 상기 확장모듈이 인증된 경우 상기 확장모듈과 직렬 통신을 수행하여 상기 부가 기능을 제공받기 위한 제2 핀 및 제3 핀을 포함하여 이루어진다.

휴대단말기, 다기능 확장모듈, 인터페이스, 커넥터, 수납부

Description

휴대단말기{Mobile terminal}

본 발명은 기존 휴대단말기가 갖는 한정된 기능성을 보완할 수 있도록 단말기 본체 이외에 이를 수용하여 상호 전기적으로 연결될 수 있는 확장모듈을 별도 구비함으로써 사용자가 원하는 보다 다양한 부가적 기능을 확장 구현 가능케 한 휴대단말기에 관한 것이다.

휴대단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화를 수행할 수 있는 기능, 정보를 입·출력할 수 있는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.

휴대단말기 케이스 내측의 제한된 공간에는, 음성/영상의 재생 및 표시, 정보 입·출력 및 데이터 저장 등과 같은 기본적인 기능들을 구현하기 위한 각종 전자장치, 즉, 인쇄회로기판(메인보드 및 서브보드) 상에 마이크, 스피커, 액정판, 카메라, 키패드 또는 터치패드 및 메모리 등의 소자가 집적되고, 또한 이를 지지하기 위한 프레임 등의 주변부속품 등이 배치되는 바, 이와 같은 휴대단말기의 공간적 제약성 등으로 인하여 사용자의 기호에 맞는 다양한 기능을 모두 구현하는데는 어려움이 있다.

이에 본 발명의 목적은, 기존 휴대단말기가 갖는 한정된 기능성을 보완하여 사용자가 원하는 여러 가지 기능들을 보다 다양하게 확장 구현할 수 있는 휴대단말기를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대단말기는, 연결 커넥터가 케이스 일측으로 노출된 단말기 본체와, 상기 단말기 본체를 수용할 수 있는 수납부가 구비되고 상기 수납부 내 일측에 상기 연결 커넥터와 대응되어 접촉되는 커넥터가 구비되어, 상기 단말기 본체에 부가 기능을 제공하는 확장모듈을 포함하며, 상기 연결 커넥터는, 1-Wire 통신을 통해 상기 확장모듈을 인증하기 위한 제1 핀, 상기 확장모듈이 인증된 경우 상기 확장모듈과 직렬 통신을 수행하여 상기 부가 기능을 제공받기 위한 제2 핀 및 제3 핀을 포함한다.

또한, 상기 직렬통신은, I2C 통신 및 UART 통신 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 단말기 본체는, 상기 제1 핀을 통해 제1 논리레벨의 신호 입력시, 상기 제1 핀을 통한 1-Wire 통신을 통해 상기 확장모듈을 인증하고, 상기 제1 핀을 통해 제2 논리레벨의 신호 입력시, 상기 확장모듈과 통신을 종료할 수 있다.

또한, 상기 단말기 본체는, 상기 제1 핀을 통해 상기 제1 논리레벨의 신호 입력시, 상기 확장모듈과 연결상태임을 표시할 수 있다.

또한, 음향출력모드에서, 상기 제2 및 제3 핀을 통해 오디오 신호가 송신되 는 것이 가능하다.

또한, 상기 연결 커넥터는, 상기 단말기 본체가 절전 모드인 상태에서 웨이크 업 신호를 송신하기 위한 제4 핀을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결 커넥터는, USB 통신을 수행하기 위한 제5 핀 및 제6 핀을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결 커넥터는, 접지전원이 연결되는 제7 핀, 및 전원 공급단자로 사용되는 제8 핀을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 휴대단말기에 의하면, 단말기 본체 이외에 이를 수용하여 상호 전기적으로 연결될 수 있는 확장모듈을 별도 구비함으로써 기존 휴대단말기가 갖는 한정된 기능성을 보완함과 아울러 사용자가 원하는 보다 다양한 부가적 기능을 확장 구현할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 단말기 본체와 이에 적용되는 다기능 액세서리(확장모듈) 및 그 인터페이스의 구조와, 이들간의 상호 유기적인 작동 원리를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 단말기 본체에 포함되는 기능적 구성 및 이러한 단말기 본체에 적용되는 인터페이스의 구성을 도시한 것으로서, 도 1은 본 발명에 따른 단말기 본체(100)의 기능적 구성 및 이들간의 유기적 제어체계를 도식화하여 나타낸 블럭도, 도 2는 본 발명에 따른 단말기 본체(100)의 기능적 구성 및 이와 더불어 다양한 형태의 부가적 기능을 수행하는 확장모듈(200)의 각 구성부에 대한 배치의 일례를 도시한 분리사시도, 도 3은 본 발명에 따른 단말기 본체(100)의 기능적 구성을 구현하기 위한 각 구성부에 대한 배치의 일례를 도시한 배면측 사시도, 도 4는 본 발명에 적용되는 확장모듈(200)과의 전기적 접속기능을 수행하기 위한 단말기 본체(100)측 커넥터(260)(261)의 배치구조의 일례를 도시한 단말기 본체(100)의 분해사시도, 도 5는 본 발명에 적용되는 단말기 본체(100)와 확장모듈(200) 간의 인터페이스 구조를 설명하기 위한 개략적인 회로도, 도 6은 본 발명에 적용되는 단말기 본체(100)와 확장모듈(200) 간의 아이디핀(ID Pin) 연결구조를 설명하기 위한 개략적인 신호회로도, 도 7은 본 발명에 의해 구현되는 아이디핀의 작동관계를 설명하기 위한 시간-입출력 레벨 그래프를 각각 나타낸 것이다.

본 명세서에서 기술되는 단말기 본체에는, 휴대폰, 스마트폰(Smart Phone), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 본체의 블럭구성도(Block Diagram)로서, 상기 도면을 참조하여 본 발명에 포함되는 단말기 본체(100)를 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 단말기 본체(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 무선통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원공급부(190)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용구현시 필요에 따라 2 이상의 구 성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분화되어 구성될 수도 있다.

무선통신부(110)는, 방송수신모듈(111), 이동통신모듈(113), 무선인터넷모듈(115), 근거리통신모듈(117) 및 GPS모듈(119) 등을 포함할 수 있다.

방송수신모듈(111)은, 방송채널을 통하여 외부의 방송관리서버로부터 방송신호 및 방송관련정보 중 적어도 하나를 수신한다. 이때, 방송채널은 위성채널, 지상파채널 등을 포함할 수 있다. 방송관리서버는, 방송신호 및 방송관련정보 중 적어도 하나를 생성하여 송신하는 서버나, 기 생성된 방송신호 및 방송관련정보 중 적어도 하나를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다.

방송관련정보는, 방송채널, 방송프로그램 또는 방송서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있고, 또한 이동통신망을 통해서도 제공될 수 있는 바, 이 경우에는 이동통신모듈(113)에 의해 수신될 수 있으며, 예컨대, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등과 같은 매우 다양한 형태로 존재할 수 있다. 이와 더불어, 방송신호는, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호를 포함함은 물론, TV 또는 라디오 방송신호에 데이터 방송신호가 결합된 형태의 방송신호도 포함할 수 있다.

방송수신모듈(111)은, 각종 방송시스템을 이용하여 방송신호를 수신하는데, 특히, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), Media FLO(Media Forward Link Only), DVB- H(Digital Video Broadcasting-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) 등의 디지털방송시스템을 이용하여 디지털방송신호를 수신할 수 있다. 또한, 방송수신모듈(111)은, 이와 같은 디지털방송시스템뿐만 아니라 방송신호를 제공하는 모든 방송시스템에 적합하도록 구성될 수 있다. 방송수신모듈(111)을 통해 수신된 방송신호 및/또는 방송관련정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신모듈(113)은, 이동통신망 상에서 기지국, 외부의 단말기, 서버 중 적어도 하나와 무선신호를 송수신한다. 여기서, 무선신호는, 음성 호 신호, 화상통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선인터넷모듈(115)은, 무선인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로서, 단말기 본체(100)에 내장되거나 외장될 수 있다.

근거리통신모듈(117)은, 근거리 통신을 위한 모듈을 말하는 것인 바, 그 근거리 통신 기술로서는, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(Zig Bee) 등이 이용될 수 있다.

GPS(Global Position System) 모듈(119)은, 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치정보를 수신한다.

A/V(Audio/Video) 입력부(120)는, 오디오 또는 비디오 신호의 입력을 위한 것으로서, 여기에는 카메라(121)와 마이크(123) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121) 는 화상통화모드 또는 촬영모드에서 이미지센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하게 되며, 그 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 그리고, 카메라(121)는 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(123)는, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성데이터로 처리한다. 그 처리된 음성 데이터는 통화모드인 경우 이동통신모듈(113)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 그리고, 마이크(123)는 외부의 음향신호를 입력받는 과정에서 발생하는 잡음(Noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음제거 알고리즘이 사용될 수 있다.

사용자 입력부(130)는, 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는, 키패드(Key Pad), 돔스위치(Dome Switch), 터치패드(정압/정전), 조그휠, 조그스위치, 핑거마우스 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치패드가 후술하게 될 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(Touch Screen)이라 부를 수 있다.

센싱부(140)는, 단말기 본체(100)의 개폐상태, 위치, 사용자접촉 유무 등과 같이 단말기 본체(100)의 현 상태를 감지하여 자체 동작을 제어하기 위한 센싱신호를 발생시킨다. 예를 들어, 단말기 본체(100)가 슬라이드폰의 형태인 경우, 슬라이 드폰의 개폐여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원공급부(190)의 전원 공급여부, 인터페이스부(170)의 외부기기 결합여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당할 수 있다.

출력부(150)는, 오디오 신호, 비디오 신호 또는 알람(Alarm) 신호의 출력을 위한 것으로서, 여기에는 디스플레이부(151)와 음향출력모듈(153), 알람부(155) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는, 단말기 본체(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어, 단말기 본체(100)가 통화모드인 경우에는 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시하게 되고, 단말기 본체(100)가 화상통화모드 또는 촬영모드인 경우에는 촬영되거나 수신된 영상을 각각 또는 동시에 표시할 수 있으며, UI 또는 GUI를 표시하게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 디스플레이부(151)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우에는, 디스플레이부(151)가 출력장치 이외에 입력장치로도 사용될 수 있다. 만일, 디스플레이부(151)가 터치스크린으로 구성되는 경우에는 터치스크린패널, 터치스크린패널 제어기 등을 포함할 수 있는 바, 여기서 말하는 터치스크린패널은 외부에 부착되는 투명한 패널로서 통상적으로 단말기 본체(100) 내부의 버스에 연결된다. 터치스크린패널은 접촉 결과를 주시하고 있다가 터치입력이 있는 경우에 대응신호들을 터치스크린패널 제어기로 보내고, 터치스크린패널 제어기는 그 신호들을 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송하여, 터치입력이 있었는지의 여부와 터치스크린의 어느 영역이 터치되었는지의 여부 등에 대한 정보를 제어부(180)에 의해 알 수 있도록 해준다.

또한, 디스플레이부(151)는, 액정디스플레이(LCD ; Liquid Crystal Display), 박막 트랜지스터 액정디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 단말기 본체(100)의 구현형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수도 있다. 예를 들어, 단말기 본체(100)에 외부 디스플레이부와 내부 디스플레이부가 동시에 구비될 수 있다.

음향출력모듈(153)은, 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드, 방송수신모드 등에서 무선통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향출력모듈(153)은, 단말기 본체(100)에서 수행되는 기능, 즉, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등과 관련된 음향신호를 출력한다. 이러한 음향출력모듈(153)에는 스피커(Speaker)나 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(155)는, 단말기 본체(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 단말기 본체(100)에서 발생되는 이벤트의 예로는, 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력 등이 있다. 알람부(155)는, 오디오 또는 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. 호 신호가 수신되거나 메시지가 수신된 경우, 이를 알리기 위해 알람부(155)는 진동을 출력할 수 있다. 또는, 키 신호가 입력된 경우, 키 신호 입력에 대한 피드백으로 알람부(155)는 진동을 출력할 수 있다. 이러한 진동출 력을 통해 사용자는 이벤트 발생을 인지할 수 있다. 물론, 이벤트 발생 알림을 위한 신호는 디스플레이부(151)나 음향출력모듈(153)을 통해서도 출력될 수 있다.

메모리(160)에는, 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들, 즉, 폰북, 메시지, 정지영상 또는 동영상 등과 같은 데이터들에 대한 임시저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

메모리(160)로는, 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), SD 또는 XD 메모리 등과 같은 카드 타입의 메모리, 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 단말기 본체(100)는 인터넷(Internet) 상에서 메모리(150)의 저장 기능을 수행하는 웹스토리지(Web Storage)를 운영할 수도 있다.

인터페이스부(170)는, 단말기 본체(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 단말기 본체(100)에 연결되는 외부기기의 예로는, 유/무선 헤드셋, 외부충전기, 유/무선 데이터포트, 메모리카드(Memory Card), SIM/UIM Card 등과 같은 카드 소켓, 오디오 I/O(Input/Output) 단자, 비디오 I/O(Input/Output) 단자 또는 이어폰 등이 있다. 인터페이스부(170)는, 이러한 외부기기로부터 데이터를 전송하거나 전원을 공급받아 단말기 본체(100) 내부의 각 구성요소에 전달할 수 있고, 단말기 본체(100) 내부의 데이터가 외부기기로 전송되도록 할 수도 있다.

제어부(180)는, 통상적으로 각 장치부의 동작을 제어하여 단말기 본체(100) 의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화, 데이터통신, 화상통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(180)는, 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어재생모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어재생모듈(181)은 제어부(180) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 제어부(180)와는 별도의 소프트웨어로 구성될 수도 있다.

전원공급부(190)는, 제어부(180)의 제어에 의해 외부전원이나 내부전원을 인가하여 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

이상에서는, 본 발명과 관련된 단말기 본체(100)쪽에 한정하여 그 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보았으며, 이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명과 관련된 휴대단말기를 외형에 따른 구성요소 관점에서 살펴보기로 한다. 이하에서는 설명의 편의상, 폴더타입, 바 타입, 스윙타입 또는 슬라이더타입 등과 같은 여러 유형의 단말기 본체들 중에서, 전면에 터치스크린이 구비되어 있는 바 타입 단말기 본체(100)를 예로 들어 설명한다. 본 발명은 바 타입의 단말기 본체에 한정되는 것은 아니고 전술한 타입을 포함한 모든 타입의 단말기 본체에 적용될 수 있다.

본 발명의 휴대단말기는, 상기한 바와 같은 각종 기능을 구현할 수 있고 외부와의 접속을 위한 커넥터(260)가 케이스(100A-1)(100A-2) 일측으로 노출된 단말기 본체(100)와, 그 단말기 본체(100)를 수용할 수 있는 수납부(210)가 구비되고 상기 수납부(210) 내 일측에 상기 커넥터(260)와 대응되어 접촉되는 커넥터(250)가 구비된 기능부가용 확장모듈(200)을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 본체(100) 및 이를 전기적으로 접속되도록 수용할 수 있는 확장모듈(200)에 대한 배치의 일례를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 단말기 본체(100)의 외관을 이루는 케이스는, 프론트케이스(100A-1)와 리어케이스(100A-2)에 의해 형성된다. 프론트케이스(100A-1)와 리어케이스(100A-2)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트케이스(100A-1)와 리어케이스(100A-2) 사이에는 적어도 하나의 중간케이스들이 추가로 배치될 수도 있다. 이와 같이 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나, 금속재질, 예를 들어 스테인레스스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

프론트케이스(100A-1)에는 디스플레이부(151), 제1 음향출력모듈(153a), 제1 카메라(121a), 제1 사용자 입력부(130a)가 배치될 수 있다. 그리고, 리어케이스(100A-2)의 측면에서는 제2 사용자 입력부(130b), 제3 사용자 입력부(130c), 마이크(123) 및 커넥터(260)가 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는, 정보를 시각적으로 표현하는 액정디스플레이(LCD ; Liquid Crystal Display)나 유기발광 다이오드(OLED ; Organic Light Emitting Diode) 등을 포함한다. 디스플레이부(151)에는 터치패드가 레이어 구조로 중첩됨으로써 디스플레이부(151)가 터치스크린으로 동작하여 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능하도록 구성할 수도 있다.

제1 음향출력모듈(153a)은, 리시버 또는 스피커의 형태로 구현될 수 있고, 또한, 제1 카메라(121a)는, 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기에 적 절하도록 구현될 수 있다.

제1 내지 제3 사용자 입력부(130a)(130b)(130c)를 통해서는, 단말기 본체(100)의 동작을 제어하기 위한 명령이 입력되고, 조이스틱키, 터치패트, 트랙볼, 포인팅스틱, 핑거마우스 등과 같이 마우스 기능에 대응하는 기능을 갖춘 입력키가 더 구비될 수도 있다. 즉, 제1 내지 제3 사용자 입력부(130a)(130b)(130c)와, 후술하게 될 제4, 제5 사용자 입력부(130d)(130e)를 '사용자 입력부(130)'라 통칭할 수 있는 바, 다시 말해 사용자가 촉각적 감각을 가지면서 조작할 수 있는 수단(Tactile Means)이라면 어떤 것이든 채용될 수 있다. 예컨대, 사용자 입력부(130)는, 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력할 수 있는 돔스위치 또는 터치패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.

기능 면에 있어서, 제1 사용자 입력부(130a)는, 시작, 종료 및 스크롤 등과 같은 명령, 숫자나 문자 또는 심볼(Symbol) 등을 입력하기 위한 것이고, 제2 사용자 입력부(130b)는 단말기 본체(100) 내의 특수기능을 활성화하기 위한 핫키(Hot Key)로서 작동할 수 있다.

마이크(123)는, 사용자의 음성, 기타 음향 등을 입력하기에 적절한 형태로 구현될 수 있다.

단말기 본체(100)측 커넥터는, 그 일례로서, 4핀짜리 2개 1조의 8핀으로 구성할 수 있고, 그 8핀이 리어케이스(100A-2)의 측면으로 접속단자가 노출되도록 하여 구성할 수 있고, 이외에 다양한 형태의 커넥터의 구성이 가능하다. 이러한 커넥 터(260)는, 도 4에 도시된 단말기 본체(100)의 분해사시도에서 보는 바와 같이, 프론트케이스(100A-1) 내에 장착되는 회로기판(101)의 일측에 인입용 커넥터(261)를 마련해두고, 프론트케이스(100A-1)와 리어케이스(100A-2)의 조립시 프론트케이스(100A-1)의 인입용 커넥터(261)와 맞닿는 리어케이스(100A-2)의 대응위치에 인출용 커넥터(260)를 형성하여 구성할 수 있다. 이로써, 단말기 본체(100) 내의 회로기판(101)쪽으로부터 외부로 전기적 신호를 주고받을 수 있는 접속단자를 인출해낼 수 있다.

리어케이스(100A-2)의 측면에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 제4 사용자 입력부(130d), 제5 사용자 입력부(130e) 및 인터레이스부(170)가 배치될 수 있으며, 리어케이스(100A-2)의 배면에는 제2 카메라(121b)가 추가로 장착될 수 있다.

제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영방향을 가짐과 아울러 이들 양자간에 서로 다른 화소를 갖도록 구성할 수 있다. 예컨대, 제1 카메라(121a)는 화상통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 즉시 전송하는데 무리가 없는 정도의 저화소로 구성하고, 제2 카메라(121b)는 피사체를 정밀 촬영하여 보관하는 용도로 사용하되 즉시 전송하지 않아도 되는 경우에 적합한 고화소로 구성하는 것이 바람직하다.

제2 카메라(121b)에 인접하게는 플래쉬(125)와 거울(126)이 추가로 배치될 수 있다. 플래쉬(125)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 상기 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(126)은 사용자가 제2 카메라(121b)를 이용하여 자신을 촬영(셀프촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있 게 한다.

리어케이스(100A-2)에는 제2 음향출력모듈(미도시)이 추가로 배치될 수도 있다. 제2 음향출력모듈은 제1 음향출련모듈(153a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위하여 사용될 수도 있다. 또한, 리어케이스(100A-2)의 일측에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 배치될 수 있다. 안테나는 리어케이스(100A-2)에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

인터페이스부(170)는, 본 발명에 따른 단말기 본체(100)가 외부기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는, 유·무선상의 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리통신을 위한 포트 또는 단말기 본체(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있으며, SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module) 등과 같은 사용자 인증모듈이나, 정보저장을 위한 메모리카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드소켓일 수도 있다.

통상적으로, 제2 리어케이스(100B-2)의 일측에는, 단말기 본체(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 충전 가능한 배터리 등을 지칭하는 것으로서, 충전실행을 목적으로 리어케이스(100A-2)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이상에서는, 제2 카메라(121b) 등이 리어케이스(100A-2)에 배치되는 것으로 설명하였으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제1 카메라(121a)를 회전 가능토록 구성한다면 굳이 상기의 제2 카메라(121b)를 별도로 구비하지 않더라도 다방성(多方性)의 촬영이 가능할 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 단말기 본체(100)와 착탈 결합되는 확장모듈(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 수납부(210)와, 그 수납부(210)에 단말기 본체(100)를 수납 후 덮을 수 있는 덮개부(220)와, 그 덮개부(220)가 수납부(210) 상으로 선회 가능하게 수납부와(210)와 덮개부(220)를 연결하는 힌지부(230)로 이루어진다.

수납부(210)에는 단말기 본체(100)의 리어케이스(100A-2)쪽의 제2 카메라(121b), 플래쉬(125) 및 거울(126) 등을 외부로 노출시킬 수 있는 통공(212)이 형성되고, 덮개부(220)에도, 단말기 본체(100)의 프론트케이스(100A-1)쪽의 제1 음향출력모듈(153a)이 외부로 개방될 수 있도록 통공(223a)이 형성된다.

또한, 힌지부(230)와 인접한 수납부(210)의 일측에는, 단말기 본체(100)의 수납시 본체(100)측 커넥터(260)와 접속될 수 있는 확장모듈(200)측 커넥터(250)가 형성되고, 수납부(210)의 내측면 상에는, 단말기 본체(100)를 착탈시킬 수 있는 고정후크(213)가 형성된다. 이에 대응하여 단말기 본체(100)의 리어케이스(100A-2) 외측면 상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 고정후크(213)를 수용하여 고정시킬 수 있는 홀더(273)가 마련되어 있다. 아울러, 수납부(210)의 다른 일측에는, 단말기 본체(100)의 제4, 제5 사용자 입력부(130d)(130e)나 인터페이스부(170) 또는 홀더그립(271) 등을 노출시킬 수 있는 슬롯(211)이 형성될 수 있다.

홀더(273) 내에는 탄력적으로 유동 후 원위치로 복원되려는 성향을 갖도록 리어케이스(100A-2)의 내부에 마련된 스프링(미도시)에 의해 작동되고, 그 홀더(273)는 단말기 본체(100)의 리어케이스(100A-2) 일측면에 구비된 홀더그립(271)의 전후진 조작에 의해, 확장모듈(200)의 고정후크(213)를 걸림 고정되도록 하거나 그 상태를 해제시킬 수 있게 된다.

덮개부(220)의 내측면 쪽에는, 예컨대, 더욱 다양한 확장된 입력 키들을 갖는 키패드, 터치패드, 스피커(주로 외장형), 게임패드, 디스플레이, 프로젝터, 또는 근거리 무선통신에 의한 입출력장치 등과 같은 다양한 부가적 기능을 구현하기 위한 외부 액세서리들을 모두 포함 및 적용할 수 있다. 도 2에서는 그 일례로서 확장된 입력 키패드들이 배치된 경우를 도시하고 있다.

수납부(210)와 덮개부(220)의 외측면상에는 천연가죽, 인조가죽, 합성수지, 또는 금속재질 등으로 된 외장커버(240)를 부착하여 더욱 세련된 미감을 발휘할 수 있도록 장식성을 부여할 수 있다.

도 5는 단말기 본체(100)에서 확장모듈(200)과 연결되는 커넥터(260)에 접속되는 신호를 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 1번 핀에는 배터리 (+)전원이 연결된다. 1번 핀을 통해 단말기 본체(100)의 배터리 전원을 확장모듈(200)쪽으로 공급할 수 있다.

2번 핀은 ID핀으로 사용된다. 단말기 본체(100)는 ID핀인 2번 핀을 통해 입력되는 신호에 따라 확장모듈(200)의 접속여부와, 확장모듈(200)이 접속된 경우 그 확장모듈(200)의 종류를 구분할 수 있다.

3번 핀은 인터럽트핀(Interrupt Pin)으로 사용된다. 단말기 본체(100)가 초 절전 모드인 경우, 3번 핀을 통해 확장모듈(200)로부터 단말기 본체(100)로 웨이크업 신호가 전달될 수 있다.

4번 핀과 5번 핀은 단말기 본체(100)와 확장모듈(200)간 통신을 위해 사용된다. 즉, IC2 통신의 경우 SDA 신호와 SCL 신호가 4번 핀과 5번 핀을 통해 송수신될 수 있다. 또한, UART 통신의 경우 TX와 RX 신호가 4번 핀과 5번 핀을 통해 송수신될 수 있다. 확장모듈(200)의 종류에 따라서는 4번 핀과 5번 핀을 통해 오디오 신호가 송신될 수도 있다.

그리고, 6번 핀과 7번 핀은 USB(Universal Serial Bus) 통신을 위해 사용되며, 8번 핀은 접지선으로 사용된다.

도 6 및 도 7은 단말기 본체(100)와 확장모듈(200)간의 동작을 보다 상세하게 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 먼저, 단말기 본체(100)와 확장모듈(200)이 결합하게 되면, ID핀은, 도 6에 도시한 바와 같이 연결된다. 이와 같이 연결된 상태가 되면, 확장모듈(200)쪽 저항 R2를 통한 풀 업(Pull up)으로 단말기 본체(100)의 GPIO 단자의 레벨이 로우 레벨에서 하이 레벨로 변하게 된다. 이에 따라 단말기 본체(100)는 확장모듈(200)이 접속되었음을 인식하게 된다(도 7의 ①)

단말기 본체(100)는 1 Wire 통신 셋업 후, 인증을 위한 ID를 체크한다(도 7의 ②). 이때, 안정적인 체크를 위해, 확장모듈(200)쪽에서 ID핀에 인터럽트 마스크(Interrupt Mask)를 취할 수 있다. 단말기 본체(100)는 ID를 체크하여, 인증이 완료되면, 확장모듈(200) 내부의 ROM 데이터를 읽어와 확장모듈(200)의 종류를 파악한다(도 7의 ③).

이와 같이 확장모듈(200)의 인증 및 종류가 파악되면, 단말기 본체(100)와 확장모듈(200)간에 통신이 수행된다. 단말기 본체(100)와 확장모듈(200)간의 통신 중 ID핀은 하이 레벨을 유지한다(도 7의 ④)

그리고, 확장모듈(200)이 단말기 본체(100)와 분리되면, 단말기 본체(100)쪽 풀다운 저항으로 GPIO 단자의 레벨이 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하게 되고, 이에 따라 단말기 본체(100)는 확장모듈(200)이 분리되었음을 인식하게 된다(도 7의 ⑤).

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 단말기 본체의 기능적 구성 및 이들간의 유기적 제어체계를 도식화하여 나타낸 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 단말기 본체의 기능적 구성 및 이와 더불어 다양한 형태의 부가적 기능을 수행하는 확장모듈의 각 구성부에 대한 배치의 일례를 도시한 분리사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 단말기 본체의 기능적 구성을 구현하기 위한 각 구성부에 대한 배치의 일례를 도시한 배면측 사시도이다.

도 4는 본 발명에 적용되는 확장모듈과의 전기적 접속기능을 수행하기 위한 단말기 본체측 커넥터의 배치구조의 일례를 도시한 단말기 본체의 분해사시도이다.

도 5는 본 발명에 적용되는 단말기 본체와 확장모듈 간의 인터페이스 구조를 설명하기 위한 개략적인 신호회로도이다.

도 6은 본 발명에 적용되는 단말기 본체와 확장모듈 간의 아이디핀(ID Pin) 연결구조를 설명하기 위한 개략적인 회로도이다.

도 7은 본 발명에 의해 구현되는 아이디핀의 작동관계를 설명하기 위한 시간-입출력 레벨 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 ; 단말기 본체 100A-1 ; 프론트케이스

100A-2 ; 리어케이스 101 ; 회로기판

105 ; 방송신호수신용 안테나 110 ; 무선통신부

111 ; 방송수신모듈 113 ; 이동통신모듈

115 ; 무선인터넷모듈 117 ; 근거리통신모듈

119 ; GPS모듈 120 ; A/V 입력부

121 ; 카메라 121a ; 제1 카메라

121b ; 제2 카메라 123 ; 마이크

125 ; 플래쉬 126 ; 거울

130 ; 사용자 입력부 130a ; 제1 사용자 입력부

130b ; 제2 사용자 입력부 130c ; 제3 사용자 입력부

130d ; 제4 사용자 입력부 130e ; 제5 사용자 입력부

140 ; 센싱부 150 ; 출력부

151 ; 디스플레이부 153 ; 음향출력모듈

153a ; 제1 음향출력모듈 155 ; 알람부

160 ; 메모리 170 ; 인터페이스부

180 ; 제어부 181 ; 멀티미디어재생모듈

190 ; 전원공급부 191 ; 통공

200 ; 확장모듈 210 ; 수납부

211 ; 슬롯 212 ; 통공

213 ; 고정후크 220 ; 덮개부

223a ; 통공 230 ; 힌지부

240 ; 외장커버 250, 260, 261 ; 커넥터

270 ; 착탈조작부 271 ; 홀더그립

273 ; 홀더

Claims

연결 커넥터가 케이스 일 측으로 노출된 단말기 본체; 및

상기 단말기 본체를 수용할 수 있는 수납부와, 상기 수납부에 상기 단말기 본체를 수납한 후 상기 단말기 본체의 전면을 커버할 수 있는 덮개부와, 상기 덮개부가 상기 수납부 상으로 선회 가능하도록 상기 수납부와 상기 덮개부를 연결하는 힌지부가 구비되고, 상기 수납부 내 일 측에 상기 연결 커넥터와 대응되어 접촉되는 커넥터가 구비되어, 상기 단말기 본체에 부가 기능을 제공하는 확장모듈을 포함하며,

상기 연결 커넥터는, 1-Wire 통신을 통해 상기 확장모듈을 인증하기 위한 제1 핀, 상기 확장모듈이 인증된 경우 상기 확장모듈과 직렬 통신을 수행하여 상기 부가 기능을 제공받기 위한 제2 핀 및 제3 핀, 상기 단말기 본체가 절전 모드인 경우 상기 확장 모듈에서 상기 단말기 본체로 웨이크 업 신호를 송신하기 위한 제4 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 직렬통신은, I2C 통신 및 UART 통신 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 단말기 본체는, 상기 제1 핀을 통해 제1 논리레벨의 신호 입력 시, 상기 제1 핀을 통한 1-Wire 통신을 통해 상기 확장모듈을 인증하고, 상기 제1 핀을 통해 제2 논리레벨의 신호 입력 시, 상기 확장모듈과 통신을 종료하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 3 항에 있어서,

상기 단말기 본체는, 상기 제1 핀을 통해 상기 제1 논리레벨의 신호 입력 시, 상기 확장모듈과 연결상태임을 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 1 항에 있어서,

음향출력모드에서, 상기 제2 및 제3 핀을 통해 오디오 신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 덮개부의 내 측면에 키패드 또는 터치패드가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 연결 커넥터는, USB 통신을 수행하기 위한 제5 핀 및 제6 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제 1 항에 있어서,

상기 연결 커넥터는, 접지전원이 연결되는 제7 핀, 및 전원 공급단자로 사용되는 제8 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.