KR101607266B1 - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수집된 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지; 및 이동할 곳의 환경 조건에 따라 수집될 것으로 예상되는 광량에 근거하여 전지 사용 예상 시간에 관한 정보를 제공하는 제어부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다. 본 발명에 따른 실시예에 있어서, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보는 외부의 서버로부터 단말기로 전송될 수 있으며, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보에는, 출발 시간 및 교통 수단을 고려하였을 때, 출발지로부터 설정된 목적지로 이동할 때까지 경유할 것으로 예상되는 경유 예상 지점들에서의 시간대별 날씨 정보가 포함될 수 있다.

이동 단말기, 태양 전지, 환경 조건, 전지 사용 예상 시간.

Description

이동 단말기{Mobile terminal}

본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양 전지를 구비한 이동 단말기에 관한 것이다.

개인용 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등과 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.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 방안이 다양하게 고려되고 있다. 이와 같은 추세에 따 라, 최근에 들어서는 이동 단말기에 태양 전지를 구비시키는 방안도 고려되고 있다.

태양 전지를 구비한 이동 단말기는, 유선 충전기 없이도 태양광을 통해서 충전이 가능하다는 점에서, 유선 충전기를 휴대하고 다닐 필요가 없는 휴대의 용이성 측면 그리고 보조 전원으로서 이용의 용이성 측면에서, 추후 큰 각광을 받을 것으로 기대되고 있다.

그러나 태양 전지를 이용한 충전은 날씨 및 주변 환경에 큰 영향을 받기 때문에(왜냐하면, 날씨 및 주변 환경에 따라 수집 광량에 큰 차이가 발생하기 때문임), 태양 전지에서의 충전량 및 이에 근거한 배터리 사용 시간을 어느 정도의 높은 정확성을 가지고 예측하기란 쉽지가 않다. 이와 같은 경우, 사용자가 배터리 사용 시간을 예상할 수 없게 만들기 때문에, 이동 단말기의 사용자(특히, 장시간 여행 또는 출장 등을 하고자 하는 사용자)에게 예측하지 못한 불편함, 곤란함을 줄 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 사용자 편의성 및 기능 제공의 측면에서 보다 개선된 형태의 이동 단말기를 제공한다.

또한, 본 발명은 태양 전지를 구비한 이동 단말기에 있어서 전지 사용 예상 시간을 제공할 수 있는 이동 단말기를 제공한다.

또한, 본 발명은 태양 전지를 구비한 이동 단말기에 있어서 전지 사용 예상 시간, 충전 관련 정보 등을 높은 정확성을 가지고 예측하여 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있는 이동 단말기를 제공한다.

또한, 본 발명은 사용자에게 미리 충전 관련 정보, 전지 사용 예상 시간 정보 등을 제공함으로써, 여행, 출장 등의 목적으로 단말기를 장시간 사용하게 될 사용자에게 보조 배터리, 유선 충전기 등을 준비, 대비 여부를 알려줄 수 있는 이동 단말기를 제공한다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 이동 단말기는, 수집된 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지; 및 이동할 곳의 환경 조건에 따라 수집될 것으로 예상되는 광량에 근거하여 전지 사용 예상 시간에 관한 정보를 제공하는 제어부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 이동 단말기는, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보를 외부 서버로부터 전송받기 위한 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보에는, 출발 시간 및 이동 수단을 고려하였을 때, 출발지로부터 설정된 목적지로 이동할 때까지 경유할 것으로 예상되는 이동 시간대별 경유 예상 지점들에서의 날씨 정보가 포함될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보의 변화를 주기적으로 모니터링함으로써, 상기 전지 사용 예상 시간을 갱신 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 현재 이동 위치를 확인하기 위한 GPS(Global Positioning system) 모듈을 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 현재 이동 위치의 환경 조건을 고려하여 상기 전지 사용 예상 시간을 갱신시킬 수 있다.

본 발명에 따른 이동 단말기에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 사용자 편의성 및 기능 제공의 측면에서 보다 개선된 형태의 이동 단말기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 태양 전지를 구비한 이동 단말기에 있어서 전지 사용 예상 시간을 제공할 수 있는 이동 단말기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 태양 전지를 구비한 이동 단말기에 있어서 전지 사용 예상 시간, 충전 관련 정보 등을 높은 정확성을 가지고 예측하여 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있는 이동 단말기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 사용자에게 미리 충전 관련 정보, 전지 사용 예상 시간 정보 등을 제공함으로써, 여행, 출장 등의 목적으로 단말기를 장시간 사용하게 될 사용자에게 보조 배터리, 유선 충전기 등을 준비, 대비 여부를 알려줄 수 있는 이동 단말기를 제공할 수 있다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세 서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서는 이동 단말기로서 휴대폰의 경우를 중심으로 설명하지만, 본 발명이 적용될 수 있는 이동 단말기에는 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, MP3 플레이어, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등과 같이 휴대성 또는 이동성을 갖는 단말기라면 모두 여기에 해당될 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 구비한 이동 단말기의 외관을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)는, 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video)부(120), 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리부(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그 보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기를 구현할 수도 있다. 또한, 여기에서 설명될 각 구성요소들은 하드웨어적인 구현은 물론 예를 들어, 소프트웨어 또한 이와 하드웨어의 조합 또는 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동 통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113) 및 위치 정보 모듈(114) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 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.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동 통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 각종 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수 신하는데, 특히, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

이동 통신 모듈(112)은, 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, 무선 인터넷 모듈(113)은 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(114)은 이동 단말기의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 상기 위치정보 모듈의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 현재 기술에 의하면, 상기 GPS모듈(114)은, 일 지점(개체)이 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리에 관한 정보와, 상기 거리 정보가 측정된 시간에 관한 정 보를 산출한 다음 상기 산출된 거리 정보에 삼각법을 적용함으로써, 일 시간에 일 지점에 대한 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 위치 정보를 산출할 수 있다. GPS 모듈(114)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출하고 이를 이용하여 속도 정보를 산출하기도 한다.

A/V(Audio/Video)부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다.

입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(도 2의 131,132 참조)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131,132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 최근에는 공간 활용성의 증대, 디스플레이 화면의 확대 요구, 디자인적 고려에 의해 터치스크린 방식이 다수 채용되고 있는 바, 이러한 경우에는 입력부(130)가 후술할 디스플레이 모듈(151)과 같은 정보 표시 기능을 아울러 수행할 수도 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이 모듈(151), 음향 출력 모듈(152) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이 모듈(151)은 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 디스플레이 모듈(151)은 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등으로 구현될 수 있다. 디스플레이 모듈(151)은 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있으며, 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)와 상호 레이어 구조를 이룸으로써 터치스크린(touch screen) 형태로 구현될 수도 있다.

음향 출력 모듈(152)은 단말기의 동작 모드에 따라 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리부(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 저장할 수도 있다. 메모리부(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM) 등으로 구현될 수 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 외부 충전기 포트 등이 여기에 포함될 수 있다(도 2의 경우, 참조번호 171 참조).

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

본 발명에서, 전원 공급부(190)는 태양 전지(192)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(190)는 도 1에 도시된 바와 같이 주 전원으로서 메인 배터리(192)와, 보조 전원으로서 태양 전지(192)를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명에서 태양 전지(192)는 도 1에 도시된 바와 같이 보조 전원으로서 이용될 수도 있지만, 그 집광 효율 및 광전 변환 효율에 따라 주 전원으로서 이용될 수 있을 만큼의 충전 능력을 보유하게 되는 경우에는 주 전원으로서 활용될 수도 있을 것임은 물론이라 할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 태양 전지(192)가 보조 전원으로서 이용되는 경우에는, 전원 공급부(190)는 예를 들어 다음과 같은 방식으로 단말기에 전원을 공급할 수 있다.

예를 들어, 배터리 사용을 최소화하기 위해 단말기의 CPU만을 구동시키는 슬립 모드(sleep mode), 단말기가 대기 상태에 있는 아이들 모드(idle mode)의 경우에는 보조 전원인 태양 전지(192)로부터 전원을 공급받고, 단말기가 특정 기능, 동작을 수행하는 액세스 모드(access mode), 트래픽 모드(traffic mode) 등에 있는 경우에는 주 전원인 메인 배터리(191)로부터 전원을 공급받도록 제어될 수 있다. 이 경우, 단말기에는 상기 전원 공급원을 선택하기 위한 스위칭 회로(switching circuit)가 구비될 수 있다.

다른 예로서, 단말기 구동을 위한 전원 공급은 1차적으로 주 전원인 메인 배터리(191)를 통해 이루어지되, 상기 메인 배터리(191)가 완전히 소진되었을 때 2차적으로 보조 전원인 태양 전지(192)가 전원 공급을 담당하도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 메인 배터리(191)가 사용되는 동안에는 태양 전지(192)는 충전을 계속하게 된다. 상술한 전원 공급 방식들 이외에도 다양한 전원 공급/제어 방식이 적용될 수 있음은 자명하다.

또한, 도 2 및 도 3을 참조할 때에는 태양 전지가 이동 단말기(100)의 뒷면(102)에 구비되어 있는 것과 같이 도시하고 있지만, 이는 반드시 이와 같을 필요는 없음은 물론이다. 예를 들어, 태양 전지가 투명한 재질로 제작될 수 있는 경우에는 이동 단말기(100)의 전면(前面)(101)(예를 들어, 디스플레이 모듈(151)의 전면(全面)에 걸쳐 상기 디스플레이 모듈(151)과 상호간 레이어 구조를 형성함)에 구비될 수도 있다. 이러한 경우 집광 효율의 증대를 더 기대할 수 있을 것이다.

이하, 태양 전지(192)에서의 충전 원리(즉, 광전 변환 원리)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 4는 태양 전지에서의 광전 변환 원리를 설명하기 위한 도면이다.

태양 전지(192)는 단말기 본체 케이스(도 3의 102번 참조)의 외측에 노출되도록 위치하여 태양광을 수집하는 집광판(도 3에서 격자 무늬를 이루는 셀(즉, 솔 라셀) 들의 집합 참조)과, 상기 집광판을 통해 수집된 태양광(광 에너지)을 전기 에너지로 변환시키는 광전 변환 수단을 포함할 수 있다.

도 4를 참조할 때, 상기 집광판은, 태양광을 투과시켜 태양 전지(192) 내부로 입력받는 수광판(20)과, 상기 수광판(20)의 후면에 결합되고 상기 수집된 태양광의 반사를 방지하는 반사 방지막(31)이 구비된 흡수판(30)을 포함할 수 있다.

태양 전지(192)에서의 상기 광전 변환 수단은, P-N 접합 다이오드(P-N junction diode)로 구성될 수 있다. P-N 접합 다이오드는, P형 반도체(12)와 N형 반도체(11)의 접합으로 이루어진다. 이때, N형 반도체(11)는 큰 전자밀도와 작은 정공밀도를 가지고, P형 반도체(12)는 위와 반대로 작은 전자밀도와 큰 정공밀도를 가지고 있다.

따라서 열적 평형 상태에서 P-N 접합 다이오드는, 캐리어(carrier)의 농도에 기인한 확산으로 전하의 불균형이 발생하고, 이 때문에 전기장이 형성되어 더 이상의 캐리어 확산이 일어나지 않게 된다. 이러한 P-N 접합 다이오드에서 전도대(conduction band)와 가전자대(valence band) 사이의 에너지 차이인 밴드갭 에너지(bandgap energy) 이상의 빛이 가해졌을 경우, 전자들은 가전자대에서 전도대로 여기(excite)된다. 이와 같이 전도대로 여기된 전자들은 자유롭게 이동할 수 있게 되며, 가전자대에는 그 전자들이 빠져나간 자리에 정공이 생성된다.

여기서, P형 반도체(12)에서 여기된 전자들과 N형 반도체(11)에서 만들어진 정공을 각각 마이너리티 캐리어(minority carrier)라고 부른다. 이때, 상기 마이너리티 캐리어들은 전기장으로 생긴 에너지 장벽(energy barrier) 때문에 흐름에 방 해를 받기는 하지만, P형 반도체(12)의 마이너리티 캐리어인 전자는 N형 반도체(11) 쪽으로 이동할 수 있다. 이러한 마이너리티 캐리어들의 확산에 의해 전하 뉴트럴리티(charge neutrality)가 깨짐으로써 전위차(potential drop)가 생기게 된다. 따라서 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하면 태양 전지(192)로서 작용할 수 있게 된다.

제어부(180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의할 때, 제어부(180)는, 이동할 곳(移動地)의 환경 조건(예를 들어, 날씨 정보 등)에 따라 수집될 것으로 예상되는 태양광의 광량(이는 태양 전지(192)의 충전량과 연관됨)에 근거하여, 단말기에서의 배터리 사용 예상 시간을 계산하고 이를 디스플레이를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 관한 보다 구체적인 설명은 이하 도 5 및 도 6을 통해서 후술하기로 하며, 본 발명은 후술할 도 5 및 도 6의 설명을 통해서 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 관하여, 각각의 구성요소별 기능 및 역할에 초점을 두고 설명하였는 바, 이하에서는 도 6을 중심으로 도 5를 함께 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에서의 배터리 사용 예상 시간의 계산 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예의 이동 단말기에서의 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간 계산 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 여기서, 도 5는 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간을 산출해내기 위한 기초 정보와 관련된, 이동지의 환경 조건, 이동 수단, 이동 경로 등을 나타낸 도면이다.

먼저, 사용자는 이동 단말기(100)에 구비된 입력부(130)를 통해서 기초 이동 정보를 입력할 수 있다[S510]. 예를 들어, 기초 이동 정보로는, 출발지/목적지, 이동 수단, 출발 시간 등이 있을 수 있다.

다만, 위에 예시된 기초 이동 정보 중에서 "목적지"를 제외한 정보들은 필수 입력 항목에 포함되지 않을 수 있다. 예를 들어, 여행 또는 출장의 목적지는 도 5에서와 같이 "부산"으로 정해졌지만, 그 외의 출발지, 출발 시간, 이동 수단 등은 정해지지 않은 경우도 상정해볼 수 있다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)는, 이후에서 설명할 단계들에 따른 예상 결과(즉, 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간에 관한 결과)을 출발지 별로/출발 시간별로/이동 수단별로 시뮬레이션(simulation)해봄으로써, 태양광 충전에 최적인 출발지, 출발 시간, 이동 수단 등을 사용자에게 알려줄 수 있다. 예를 들어, 상기와 같은 시뮬레이션 결과에 따라 "서울역"에서 "기차"를 타고 "오전 10시 ~ 12시 사이 시간"에 출발하는 것이 태양광 충전에 최적임을 알리는 내용으로 단말기의 디스플레이 화면을 통해 제공될 수 있을 것이다.

앞선 단계[S510]를 통해서, 사용자로부터 기초 이동 정보가 입력되면, 이동 단말기(100)는 그 사용자 입력 정보에 기초하여 외부 서버에 날씨 정보를 요청할 수 있다[S520]. 이때, 이동 단말기(100)로부터 외부 서버로 요청되는 날씨 정보는, 일반적인 날씨 정보일 수도 있지만, 상기 사용자 입력 정보(즉, 사용자가 입력한 기초 이동 정보)에 따라 보다 구체화된 형태의 날씨 정보일 수도 있다.

일반적으로, 출발지와 목적지, 그리고 이동 수단 등이 결정된 경우에는, 그 이동 수단(예를 들어, 자동차/고속버스/기차 등)에 따라 해당 출발지와 목적지 사이의 이동 경로(또는 노선)를 예측하는 것이 가능하다. 예를 들어, 서울에서 부산으로 이동하는 고속버스의 경우, 간단한 자체 시뮬레이션에 의해서 또는 외부 서버로부터 해당 교통 수단의 운행 정보를 획득해냄에 의해서, 그 운행 경로에 따라 이동 시간대별로 경유할 것으로 예상되는 경유 예상 지점들을 예측해내는 것은 그리 어려운 일이 아니다.

따라서, 이동 단말기(100)는, 해당 일(日)의 지역별 전국 날씨 정보를 외부 서버로 요청할 수도 있지만, 보다 구체적으로서, 출발지/목적지, 출발 시간, 이동 수단 등과 같은 사용자 입력 정보를 고려하였을 때의, 그 출발지로부터 목적지로 이동할 때까지 경유할 것으로 예상되는 경유 예상 지점들에서의 이동 시간대별(즉, 경유 시간대별) 날씨 정보를 요청할 수도 있을 것이다.

상기와 같은 요청을 수신한 외부 서버는, 그 요청에 부합하는 날씨 정보를 조회하여 이를 다시 이동 단말기(100)에 전송한다[S530]. 이때, 상기 외부 서버는, 기상 정보를 제공할 수 있는 서버라면 특별한 제한 없이 모두 가능하다. 예를 들어, 상기 외부 서버는, 기상청에서 관리하는 서버일 수도 있지만, 날씨 정보 등의 뉴스를 주기적 또는 실시간 제공할 수 있는 방송 관리 서버, 인터넷 포털 서버, 이 동 통신사의 서버 등이 여기에 해당될 수도 있음은 물론이다.

여기서, 이동 단말기(100)로 전송되는 상기 날씨 정보에는, 일조량 정보는 물론, 기온 정보, 습도 정보, 구름량 정보, 바람 세기 정보 등과 같은 세부 날씨 정보도 포함될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 외부 서버로부터 이동 단말기(100)로 날씨 정보만이 전송되는 것과 같이 설명하고 있지만, 이외에도 태양광의 광량, 세기 등에 영향을 줄 수 있는 다양한 외부 환경 조건들도 함께 전송될 수 있음은 물론이라 할 것이다.

이전 단계[S530]를 통해서, 외부 서버로부터 날씨 정보를 수신한 이동 단말기(100)는, 수신된 날씨 정보로부터, 출발지에서 목적지까지의 이동 시간대별 경유 예상 지점들에서의 날씨 정보를 획득한다[S540].

다만, 앞서 설명한 바와 같이, 이동 단말기(100)가 요청한 날씨 정보 자체가 "출발지에서 목적지까지의 이동 시간대별 경유 예상 지점들의 날씨 정보"와 같은 구체적 날씨 정보였던 경우에는, 본 단계[S540]는 생략될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 출발지에서 목적지까지의 이동 시간대별 경유 예상 지점들에서의 날씨 정보가 획득되면, 이동 단말기(100)(보다 구체적으로는 제어부(180))는 그 경유 예상 지점들에서의 분 단위 예상 태양 광량(이는 태양광의 조사량을 의미함)을 계산한다[S550]. 본 예에서는, 분 단위의 예상 태양 광량을 계산하는 경우를 예를 들었지만, 이는 단말기의 설정에 따라 위와 다를 수도 있음은 물론이다.

여기서, 분 단위 예상 태양 광량(조사량)을 계산함에 있어서는, 그 경유 예 상 지점에서의 이동(경유) 시간대별 날씨 정보가 다각적으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 일조량을 기본으로 하여 해당 경유 지점의 해당 시간대의 구름량, 습도 등의 외부 환경 조건이 다각적으로 고려될 수 있다. 왜냐하면, 외부 환경 조건(변수)에 따라 실제의 태양 광량(조사량)은 달라질 수 있기 때문이다. 해당 지역 또는 지점의 구름량이 많은 경우, 실제 일조량은 수신된 날씨 정보에 포함된 일조량에 못 미칠 수 있음이 그 예이다.

위와 같이 분 단위 예상 태양 광량(조사량)이 계산된 경우, 이동 단말기(100)는 다시 분 단위 예상 태양 광량(수광량, 이는 단말기에 구비된 태양 전지(192)에서의 수광량을 의미함)을 계산한다[S560].

여기서, 분 단위 예상 태양 광량(수광량)을 계산함에 있어서는, 단말기에 구비된 태양 전지(192)의 집광판의 면적, 상기 집광판의 단말기에서의 탑재 위치를 고려할 수 있다. 왜냐하면, 집광판의 면적이 넓을수록 태양광의 수광량은 증가할 수 있으며, 집광판의 탑재 위치(예를 들어, 단말기의 앞면 또는 뒷면 등)에 따라 수광량에 차이가 있을 수 있기 때문이다. 이외에도 이동 수단에 따라서도 상기 수광량에 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도보로 이동하는지 또는 특정의 교통 수단을 이용하는지에 따라서, 교통 수단의 경우에도 비행기를 이용하는지, 기차를 이용하는지, 버스를 이용하는지에 따라 태양광의 수광율에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 다양한 팩터들 각각에 대한 평균적 수광율(또는 효율)은 단말기에 미리 저장됨으로써, 이를 이용하여 상기 수광량은 계산될 수 있다.

상기와 같은 방법으로, 분 단위 예상 태양 광량(수광량)이 계산되면, 이동 단말기(100)는 이를 토대로 이동 시간 동안의 태양광 충전으로 인한 예상 충전량을 계산할 수 있다[S570]. 예를 들어, 분 단위 예상 태양 광량(수광량)이 계산되면, 이에 해당 태양 전지(192)의 광전 변환 효율(예를 들어, 40% 등)을 곱합으로써, 분당 충전 예상량이 산출될 수 있으며, 이러한 분당 충전 예상량들을 그 이동 시간대별로 합산하게 되면, 그 이동 시간 동안의 태양광 충전으로 인한 예상 충전량을 산출해낼 수 있다.

여기(즉, 태양광 충전으로 인한 예상 충전량)에 현재의 배터리 충전량을 합한 값이 곧 총 충전 예상량이 될 수 있다. 이동 단말기(100)는 상기와 같이 획득된 총 충전 예상량으로부터 배터리 사용 예상 시간을 계산할 수 있다[S580]. 예를 들어, 상기 총 충전 예상량을 시간당 평균적 배터리 사용량으로 나눈 값이 바로 상기 배터리 사용 예상 시간에 해당할 수 있다.

전술한 바와 같은 과정을 거쳐 계산된 상기 배터리 사용 예상 시간에 관한 정보는 이동 단말기(100)의 디스플레이 화면을 통해 사용자에게 제공될 수 있다[S590]. 이 경우, 상기 배터리 사용 예상 시간과 함께 이와 관련된 충전 정보를 사용자에게 제공할 수도 있다. 예를 들어, "현 시점으로부터 3시간 30분 이후에는 배터리 충전을 요함"과 같은 문구를 디스플레이 화면을 통해 제공할 수 있을 것이다.

이상에서는, 이동할 곳의 환경 조건(특히, 일조량 등의 날씨 조건)에 따라 수집될 것으로 예상되는 예상 광량에 근거하여 태양광 충전에 따른 충전 예상량을 예측하고, 이를 근거로 배터리 사용 예상 시간에 관한 정보를 제공하는 경우를 도 6의 순서도를 중심으로 설명하였다.

특히, 도 6은 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간의 예측을 1회적으로 실행하는 경우를 예시하고 있지만, 본 발명에 따른 배터리 사용 예상 시간의 예측은 수회에 걸쳐 반복적으로 또는 주기적으로 실행될 수도 있음은 물론이다.

예를 들어, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)에서, 제어부(180)는, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보의 변화를 외부 서버로부터 주기적으로 모니터링함으로써, 상기 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간에 관한 정보를 사용자에게 갱신 제공할 수도 있다. 이때, 주기적 모니터링은 단말기측에서 외부 서버로 상기 환경 조건 정보의 변화를 적극적으로 수집하는 것은 물론, 외부 서버측에서 전송한 상기 환경 조건 정보의 변화를 단말기에서 취급/가공하는 것도 이에 포함한다.

또한, 상술한 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간의 예측은 이동 중에도 수시로 또는 주기적으로 실행될 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 이동 단말기(100)는, GPS 모듈(도 1의 114번 참조) 등으로부터 이동 단말기(100)의 현재 이동 위치를 확인한 후, 현재 이동 위치에 따른 환경 조건을 외부 서버로부터 다시 전송받음으로써, 먼저 예측된 배터리 사용 예상 시간을 현재의 이동 위치, 이동 시간, 실제 날씨 조건 등에 맞게 갱신시킬 수도 있을 것이다.

상술한 바와 같은 배터리 사용 예상 시간의 갱신 과정에 따르면, 그 배터리 사용시간 예측의 정확성을 보다 높일 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram).

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 구비한 이동 단말기의 외관을 나타낸 도면.

도 4는 태양 전지에서의 광전 변환 원리를 설명하기 위한 도면.

도 5는 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간을 산출해내기 위한 기초 정보로서, 이동지의 환경 조건, 이동 수단, 이동 경로 등을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예의 이동 단말기에서의 태양광 충전에 따른 배터리 사용 예상 시간 계산 방법을 설명하기 위한 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 이동 단말기

110 : 무선 통신부

130 : 입력부

151 : 디스플레이 모듈

180 : 제어부

190 : 전원 공급부

192 : 태양 전지

Claims (5)

1. 수집된 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지; 및

   이동할 곳의 목적지가 입력된 경우 각기 다른 이동 수단을 이용하여 상기 목적지에 도달하는 하나 이상의 이동 경로를 예측한 후,

   상기 각 이동 경로 별 날씨정보를 수집하고,

   상기 각 이동 경로 별 날씨정보와 상기 이동 수단의 종류에 따라 상기 각 이동 경로에서의 예상 충전량을 산출하여 전지 사용 예상 시간에 관한 정보를 생성한 후,

   상기 이동 경로 별 전지 사용 예상 시간에 관한 정보를 제공하는 제어부를 포함하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보를 외부 서버로부터 전송받기 위한 무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보에는,

   출발 시간 및 이동 수단을 고려하였을 때, 출발지로부터 설정된 목적지로 이동할 때까지 경유할 것으로 예상되는 이동 시간대별 경유 예상 지점들에서의 날씨 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 이동할 곳의 환경 조건과 관련된 정보의 변화를 주기적으로 모니터링함으로써, 상기 전지 사용 예상 시간을 갱신 제공하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제1항에 있어서,

   현재 이동 위치를 확인하기 위한 GPS(Global Positioning system) 모듈을 더 포함하되,

   상기 제어부는, 상기 현재 이동 위치의 환경 조건을 고려하여 상기 전지 사용 예상 시간을 갱신시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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