JP2010500643A - 複数の接触センサを備えたユーザ入力装置、およびその装置からユーザの接触を感知してデジタル機器を制御する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、複数の接触センサで構成されたユーザ入力装置に関し、より詳細には、動作モードに応じてそれぞれの接触センサを選択的に活性化し、活性化状態をユーザに表示する方法および装置に関する。本発明に係るユーザ入力装置は、ユーザの接触を感知して接触感知信号を発生する複数の接触センサと、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサそれぞれの活性化状態または非活性化状態を決定する状態制御部と、複数の接触センサそれぞれの活性化状態または非活性化状態を表示する光学信号を発生する光学信号発生部と、活性化状態にある接触センサから発生した接触感知信号を受信する接触感知信号受信部とを備えることを特徴とする。本発明によれば、動作モードに応じて各接触センサに対して相違して決定される活性化／非活性化状態を効果的に表示する直観的なユーザインターフェースを提供することができる。

Description

本発明は、複数の接触センサで構成されたユーザ入力装置に関し、より詳細には、動作モードに応じてそれぞれの接触センサを選択的に活性化し、活性化状態をユーザに表示する方法および装置に関する。

今日、電子工学技術の驚くべき発展に伴い、多様な形態のユーザ入力装置が登場している。従来には、プッシュボタン上にユーザが一定の力を加えればそれによる機械的運動を感知する機械式センサが一般的であったが、最近では、力が加えられなくてもセンサ表面上のユーザの接触を感知する接触センサが次第に広く適用されている。接触センサは、機械的耐久性が優れおり、生産原価が低いという長点を有している。特に、接触センサは、機械的センサに比べて体積が小さいため、部品集積度の高い携帯用機器への適用に適するという点において大きく注目されている。

ボタンが突出しているため複数のボタンの相互間の区別が容易な機械式センサとは異なり、接触式センサは、美観上の理由またはセンサ保護の次元において単一なパネルが複数のセンサ上部を覆っている場合が多く、したがって複数のセンサの相互間に区別が容易でない場合もある。

したがって、隣接して配置された複数のセンサそれぞれを区別し、これらのセンサそれぞれの機能を表示するために広く用いられる方法の１つとして、センサ表面にそれぞれの接触センサの機能を示す数字、文字、または記号を印刷したり刻印したりするものがある。

図１は、複数の接触センサが並んで配置されており、それぞれのセンサ表面には各センサの機能を表示する記号がシルク印刷されている従来のユーザ入力装置を例示した図である。

図１を参照すれば、パネル１００の下段に５つの接触センサが並んで配置されており、それぞれのセンサの接触領域１１０中央にはそのセンサの機能を示す記号１２０が印刷されており、ユーザに接触位置を案内する役割をする。

図２は、バックライティング機能が追加された形態であり、図１と同様にパネル２００の下段にセンサが配置されており、センサの接触領域２１０中央には記号２２０が印刷されている。しかしながら、図２では、記号２２０が光を透過するように透明にシルク印刷されており、接触センサの下段部に位置したバックライトから放出される光が各接触センサに印刷された記号１２０をより鮮明に表示するようになる。

特に、図２のようなユーザ入力装置は、接触センサが活性化して入力待機状態にある場合にのみバックライトを点燈することにより、ユーザに入力時点をより明確に案内することができる。接触センサが活性化する場合としては、センサ前面を覆っているカバーが開放されたり、センサが非活性化している状態で動作するアプリケーションが終了する場合、または電源が印加されて装置が初期化する場合などを例示することができる。

しかしながら、情報通信技術の発達に伴ってデジタル機器がより多くの機能を備えるようになりながら、ユーザ入力装置は、複数の動作モードでデジタル機器を操作するための複合インターフェースを支援しなければならなくなった。例えば、音楽再生機能を備えた移動通信端末機において、複数の接触センサのうちの一部は基本モードにおいて移動通信機能と関連した端末機操作またはメニュー選択などの基本的な機能のために、さらに他の一部は音楽再生モードにおける端末機操作のために用いられるようになる。

この場合、特定の動作モードでデジタル機器が作動する場合に、該当動作モードで使用しない接触センサに対してまで一括してバックライトを点燈するようになれば、使用しない接触センサが活性化してユーザの入力を待機しているというメッセージを伝達するようになり、ユーザに混乱を与える可能性がある。

デジタル機器の機能が複雑になり、様々な機能が次第に１つのデジタル機器で統合されている趨勢においては、このような問題点がより加重する。すなわち、多くの機能を処理するためにユーザ入力装置がより多くの接触センサを含むようになりながら、特定の動作モードで使用しない接触センサを視覚的に適切に隠すことによって、ユーザに直観的なインターフェースを提供する必要性がより大きくなっている。

これにより、本発明では、上述した問題点を解決するために、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサそれぞれの活性化状態を選択的に表示する新たな技術を提案しようとする。

本発明は、上述したような従来技術を改善するために案出されたものであって、複数の動作モードで動作するデジタル機器を制御するより直観的なインターフェースを有するユーザ入力装置を提供することを目的とする。

より具体的に、本発明は、動作モードに応じて該当動作モードで使用する接触センサに対してのみ選択的に光学信号を発生することで、使用しないセンサによるユーザの不必要な入力始動を防ぐことにより、動作モードの転換によってユーザに加えられる混乱を防ぐことを他の目的とする。

また、本発明は、多数の接触センサのうちで特定の動作モードで使用しない接触センサを視覚的に適切に隠すことによって、複雑なユーザインターフェースに対するユーザの心理的負担を最小化することを他の目的とする。

さらに、本発明は、複数の接触センサと、それぞれの接触センサの下段に位置して活性化した接触センサに対して選択的に光を放出する複数の発光ダイオードとを備える、ユーザ入力装置の具体的な構成を提示することをさらに他の目的とする。

上述した目的を達成し、上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明に係るユーザ入力装置は、ユーザの接触を感知して接触感知信号を発生する複数の接触センサと、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサそれぞれの活性化状態または非活性化状態を決定する状態制御部と、複数の接触センサそれぞれの活性化状態または非活性化状態を表示する光学信号を発生する光学信号発生部と、活性化状態にある接触センサから発生した接触感知信号を受信する接触感知信号受信部とを備えることを特徴とする。

本発明の他の側面に係るデジタル機器制御方法は、ユーザの入力に基づいてデジタル機器の動作モードを決定するステップと、決定された動作モードに応じて複数の接触センサのうちから少なくとも１つの接触センサを選択するステップと、選択された接触センサに対して選択的に光学信号を発生し、選択された接触センサの活性化状態を表示するステップと、選択された接触センサに対して選択的にセンサ駆動信号を印加するステップと、選択された接触センサから接触感知信号を受信し、受信された接触感知信号に基づいてデジタル機器を制御するための制御信号を生成するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明の他の側面に係るユーザ入力受信方法は、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサのうちから少なくとも１つの接触センサを選択するステップと、選択された接触センサに対して選択的に光を放出するステップと、選択された接触センサに対して選択的にセンサ駆動信号を印加するステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明のさらに他の側面に係るユーザ入力受信方法は、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサのうちから少なくとも１つの接触センサを選択するステップと、選択された接触センサに対して選択的に光を放出するステップと、複数の接触センサのうちから選択された接触センサを除いた残りの接触センサから発生する接触感知信号を遮断するステップとを含むことを特徴とする。

本発明に係るユーザ入力装置およびその入力装置を用いてユーザの入力を受信し、受信された入力に基づいてデジタル機器を制御する方法によれば、複数の動作モードで動作するデジタル機器を制御するより直観的なインターフェースをユーザに提供することができる。

また、本発明によれば、動作モードに応じて該当動作モードで使用する接触センサに対してのみ選択的に光学信号を発生し、使用しないセンサを介したユーザの不必要な入力始動を防ぐことによって、動作モードの転換によってユーザに与えられる混乱を防ぎ、迅速な入力を誘導することができる。

また、本発明によれば、多数の接触センサのうちから特定の動作モードで使用しない接触センサを視覚的に適切に隠すことによって、複雑なユーザインターフェースに対するユーザの心理的負担を最小化し、ユーザの操作の便宜性を増大させることができる。

また、本発明によれば、活性化状態にある接触センサに対して選択的にセンサ駆動信号を印加したり、非活性化状態にある接触センサからの接触感知信号を選択的に遮断したりすることで、選択的に活性化状態が表示された接触センサからの接触感知をより効果的に支援することができる。

さらに、本発明の他の側面によれば、選択的に活性化状態が表示された接触センサからユーザの接触が感知された場合に、該当接触センサに対して他の種類の光学信号を発生することによって、ユーザの接触に対する視覚的フィードバックを効果的に提供することができる。

複数の接触センサを含む従来のユーザ入力装置を前面から示す図である。 バックライティング機能が追加された従来のユーザ入力装置を前面から示す図である。 本発明が適用される携帯用端末機を例示する図である。 動作モードに応じて各接触センサの活性化状態が選択的に表示される、本発明に係るユーザ入力装置を例示する図である。 本発明に係るユーザ入力装置の内部構成を具体的に示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る選択的センサ駆動信号印加方式を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る選択的接触感知信号受信方式を示すブロック図である。 本発明に係るデジタル機器制御方法をステップ別に示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るユーザ入力受信方法をステップ別に示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係るユーザ入力受信方法をステップ別に示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係るユーザ入力装置の構成およびその入力装置からユーザの入力を受信し、受信された入力に基づいてデジタル機器を制御する方法について詳細に説明する。

図３は、本発明が適用されるデジタル機器を例示する図である。図３に示すように、本発明は、複数の接触センサを含む接触パネル３１１を備える携帯用端末機３１０に適用することができる。図３には、携帯用端末機３１０の一例として、音楽再生機能を含む移動通信端末機が示されている。上述したように、耐久性と部品集積度、価格面で有する長点によって、次第により多くの携帯用端末機に接触センサが採用されている。

参考までに、本明細書で用いられる「携帯用端末機」とは、携帯性（ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ）を備えた小型デジタル機器であり、ＰＤＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）フォン、ＰＣＳ（ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フォン、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）フォン、ＣＤＭＡ−２０００（ｌＸ、３Ｘ）フォン、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）フォン、デュアルバンド／デュアルモード（Ｄｕａｌ Ｂａｎｄ／Ｄｕａｌ Ｍｏｄｅ）フォン、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）フォン、ＭＢＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ）フォン、ＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）端末、スマート（Ｓｍａｒｔ）フォン、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）端末、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）端末などのように通信機能を備えた機器を含む。

また、本明細書に登場する「携帯用端末機」は、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ハンドヘルドＰＣ（Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ ＰＣ）、ノート型パソコン、ラップトップコンピュータ、ＭＰ３プレーヤ、ＭＤプレーヤのように汎用または特化した用途のコンピュータ装置であり、マルチメディア再生機能を実行することができるマイクロプロセッサを搭載することによって一定の演算動作を実行することができる端末機を通称する概念として解釈される。

再び図３を参照すれば、本発明は、多様な種類の家電機器を制御するために使用するリモコン３２０にも適用することができる。携帯用端末機と同様に、家電機器も過去に比べてより多くの機能を有するようになりながら、これらを操作するためのリモコン３２０にも次第により多くのボタンが備えられるようになった。しかしながら、すべてのボタンがすべての動作モードで使用するものではないため、動作モードに応じて使用しないボタンは活性化していないことをユーザに表示する必要がある。したがって、本発明は、このようなプッシュボタンと同じような機械式スイッチで構成されたユーザ入力装置にも適用することができる。

これにより、本発明と関連して本明細書で使用する「接触ボタン」という用語は、キャパシタンス、インダクタンス、または抵抗のような電気的特性の変化によってユーザの接触を感知する電気的センサだけでなく、ユーザの接触によって表面に加えられる圧力またはその他の機械的な運動を感知するドームスイッチなどの機械式センサ、さらには屈折率、反射度などの光学的特性の変化によってユーザの接触を感知する光学センサのような多様な種類のセンサを含む概念として広く解釈される。

図４は、本発明に係るユーザ入力装置画面の一例であって、図３の携帯用端末機３１０の接触パネル３１１に示される画面を動作モードに応じて示す図である。

本実施形態の携帯用端末機３１０は、基本モードと音楽再生モードの２種類のモードで動作する。これにより、図４に画面が例示されているユーザ入力装置は、基本モードで使用する４つの接触センサを含む基本センサグループ４０１と、音楽再生モードで追加で使用する３つの接触センサを含む追加センサグループ４０２とで構成される。

本ユーザ入力装置は、ホールドキーによって入力装置がロックされていたり、ユーザの端末機操作を要さないアプリケーションが動作する間、または初期化過程が進行中であるためにユーザの入力を遮断する必要があったりする場合に入力遮断モードで動作する。

画面４１０は、入力遮断モードにおける接触パネル３１１の様子を示している。図に示すように、入力遮断モードでは、すべての接触センサが非活性化状態にあり、したがってユーザがセンサ表面に接触しても、入力装置はユーザの接触を感知しない。

一実施形態によれば、それぞれの接触センサは、センサの下段に位置した発光部から放出される光が透過できるように透明にシルク印刷されている。このとき、透明に印刷される表面は、接触センサ自体の表面とすることができるが、より一般的には、接触センサの上部を覆っている接触パネル３１１の表面とすることができる。また、シルク印刷は、必ず完全に透明である必要はなく、発光部から光が放出される場合とそうでない場合を外部で区別できる程度の透過性を有するものでも十分である。

図４の画面４１０に示すように、入力遮断モードである場合に、発光部は、すべての接触センサに対して光を放出しない。これにより、ユーザは、すべての接触センサが非活性化状態にあるため、どのセンサに接触しても端末機を操作できないことを認知することができる。

一方、画面４２０は、基本モードで発光部によって基本センサグループ４０１の下段のみに選択的に光が放出される様子を示している。基本モードでは、基本センサグループ４０１、すなわち移動通信機能およびメニュー操作などの基本的な機能と関連した「通話」、「取消」、「メニュー」、「確認」ボタンが活性化している。したがって、ユーザは、これらの４つのボタンと関連した接触センサのみを操作できることを認知することができる。

最後に、画面４３０は、音楽再生モードで基本センサグループ４０１の他に追加センサグループ４０２の下段にも光が放出される様子を示している。音楽再生モードでは、基本機能の他に音楽再生、停止、および探索のためのボタンが活性化する。したがって、「戻る」、「再生および一次停止」、「進む」ボタンと関連した接触センサに対して発光部が追加的に光を放出して活性化状態を表示する。したがって、ユーザは、端末機３１０が音楽再生モードで動作していることを確認することができ、また基本センサグループ４０１に属した４つの接触センサの他にも、追加センサグループ４０２に属した３つの接触センサを追加で操作できることを認知することができる。

このように、本発明に係るユーザ入力装置は、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサのうちの一部を選択的に活性化し、活性化されてユーザの接触を感知できる状態にある接触センサに対してのみ選択的に光を放出するなどの表示をすることにより、ユーザに操作可能なセンサに対する情報を伝達する。したがって、本発明によれば、多数の動作モードを備えるデジタル機器を操作するために、ユーザが各動作モード別に操作可能なボタンまたは接触センサを認知していなければならない必要がなくなるようになり、複雑なインターフェースを動作モード別に単純化させることで機器操作によるユーザの心理的負担を軽減させて迅速な操作を誘導することができる。

複数の接触センサの上部を１つのパネルで覆い、パネル全体の透明度とシルク印刷された記号部分の透明度を適切に調節すれば、非活性化状態にある接触センサを視覚的にほぼ完全に隠すことができる。また、動作モードに応じて操作可能な接触センサが過度に隣接しないように適切に配置することによって、制限されたサイズを有するパネルを効率的に用いることが可能となる。このように、本発明によれば、接触センサが有する長点を最大限に活用してユーザの機器操作の便宜性を極大化させることができる。

図５は、本発明に係るユーザ入力装置の内部構成要素、および構成要素の相互間の連結関係を示すブロック図である。

図５を参照すれば、上部パネル５１０の下段に複数の接触センサ５２０が配列されており、接触センサ５２０の下段に各接触センサ５２０と関連した発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、以下「ＬＥＤ」とする）５３０が位置する。図５では、理解を助けるために、接触センサ５２０およびＬＥＤ５３０が一次元に配列されている場合を例示しているが、上述した図４を用いて例示したように、接触センサ５２０およびＬＥＤ５３０は、デジタル機器の種類に応じて任意の方式に配列することができる。

また、図５では、それぞれの接触センサ５２０に対して光を放出する発光部の一例として、接触センサ５２０の下段に位置する複数のＬＥＤ５３０を例示しているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。すなわち、本発明に係るユーザ入力装置において、接触センサ５２０に対して光を放出する発光部は、接触センサ５２０の上段、下段、または側面など近距離の周辺部に位置してそれぞれの接触センサ５２０に対して選択的に光を放出することで、該当接触センサ５２０を他の接触センサ５２０と視覚的に区別させる多様な形態の光源で構成することができる。

このとき、各接触センサ５２０の「近距離」に位置するとは、発光部が特定の接触センサ５２０に対して光を放出する場合に、放出された光が該当接触センサ５２０を他の接触センサ５２０と視覚的に区別するのに十分な程度の距離に位置することを意味する。

したがって、特許請求の範囲を含み、本明細書の全般に渡って発光部の位置と関連して用いられている「近距離」という用語は、所定の絶対的な臨界距離以内の範囲を意味することもできるが、さらには他の接触センサ５２０との距離に対する相対的な距離を意味する場合までも包括するものとして広く解釈される。例えば、図５に示すように、発光部がそれぞれの接触センサ５２０の下段に位置する複数のＬＥＤ５３０を含む場合であれば、それぞれのＬＥＤ５３０は、他の接触センサ５２０よりも自分と関連した接触センサ５２０により近く位置することができる。

状態制御部５８０は、デジタル機器の動作モードに応じて接触センサ５２０それぞれの活性化状態または非活性化状態を個別的に決定する。表現を変えれば、状態制御部５８０は、デジタル機器の動作モードに応じて活性化または非活性化する接触センサ５２０を選択する。

状態制御部５８０の選択結果は、センサ駆動部５５０、接触感知信号受信部５６０、およびＬＥＤ駆動部５７０にそれぞれ伝達される。

まず、ＬＥＤ駆動部５７０は、ＬＥＤ制御バス５３１を介して各ＬＥＤ５３０に駆動信号を送信し、駆動信号が伝達されたＬＥＤ５３０は光を放出する。一実施形態によれば、ＬＥＤ駆動部５７０は、状態制御部５８０によって活性化状態にあるものと決定された接触センサ５２０の下段のＬＥＤ５３０には正電流を供給し、非活性化状態にあるものと決定された接触センサ５２０の下段のＬＥＤ５３０には電流を供給しないことにより、各接触センサ５２０の活性化状態と非活性化状態を表示する。

他の実施形態によれば、ＬＥＤ駆動部５７０は、活性化状態の接触センサ５２０の下段のＬＥＤ５３０に所定の大きさの電流を供給し、非活性化状態の接触センサの下段のＬＥＤ５３０には他の大きさの電流を供給することにより、活性化／非活性化状態に応じてＬＥＤ５３０が互いに異なる色相または光度の光を放出するようにできる。

さらに他の実施形態では、各接触センサ５２０の下段に複数のＬＥＤ５３０が位置しており、ＬＥＤ駆動部５７０が各接触センサ５２０の活性化／非活性化状態に応じて各接触センサ５２０の下段の複数のＬＥＤ５３０のうちの一部またはすべてに電流を供給したり供給しなかったりすることにより、活性化状態の接触センサ５２０と非活性化状態の接触センサ５２０とを視覚的に区別できるようにする。

一方、ＬＥＤ駆動部５７０と複数のＬＥＤ５３０を含む図５の構成は、実質的に同じ機能を行う類似した形態の構成要素に代替することができる。このように、ユーザにそれぞれの接触センサの活性化／非活性化状態を視覚的に表示する機能を行うブロックを「光学信号発生部」とするとき、光学信号発生部は、活性化状態にある接触センサに対して選択的に光を放出したり、活性化状態にある接触センサと非活性化状態にある接触センサに対して互いに異なる種類の光学信号を発生したりする、多様な形態の構成をすべて含むことができる。互いに異なる種類の光学信号とは、互いに異なる光度または色相の光を放出する場合の他にも、持続的に点燈する光と点滅する光、点滅する光と消燈した光、接触センサ全面に対して点燈する光と枠部分のみが点燈する光など多様な形態の組み合わせを意味することができる。

再び図５を参照すれば、センサ駆動部５５０がセンサ制御バス５２１を介して各接触センサ５２０に連結されていることを確認することができる。このように、接触センサ５２０が接触を感知するために駆動信号を必要とする場合には、駆動信号を発生するセンサ駆動部５５０が備えられるようになる。しかしながら、例えば、接触センサ５２０の出力ポートがプルアップ（ｐｕｌＩ−ｕｐ）抵抗またはプルダウン（ｐｕｌＩ−ｄｏｗｎ）抵抗に連結されており、キースキャンロジッグ（ｋｅｙ ｓｃａｎ ｌｏｇｉｃ）が接触センサ５２０の出力ポートの状態を周期的にスキャンする場合のように接触感知のための別途の駆動信号が必要ない場合には、図５の構成からセンサ駆動部５５０を省略することができる。

接触感知信号受信部５６０は、感知信号受信バス５２２を介して複数の接触センサ５２０に連結され、各接触センサ５２０からユーザの接触によって発生または変化する接触感知信号を受信する。一実施形態によれば、接触感知信号受信部５６０は、非活性化状態にある接触センサ５２０から受信される接触感知信号を遮断することができる。これについては、後述でより詳細に説明する。

最後に、制御信号生成部５９０は、接触感知信号受信部５６０によって接触センサ５２０から受信された接触感知信号に基づいてデジタル機器を制御するための制御信号を生成する。同じ接触センサ５２０から接触感知信号を受信する場合にも、動作モードに応じて異なる制御信号を生成しなければならないことがあるため、制御信号生成部５９０は、デジタル機器の動作モードと関連した情報を参照して制御信号を生成する。

本発明の一実施形態によれば、接触感知信号受信部５６０が特定の接触センサ５２０からユーザの接触を感知した場合に、ＬＥＤ駆動部５７０は、接触が感知されたセンサ５２０の下段のＬＥＤ５３０に一般的な場合とは異なる形態の光を放出することにより、ユーザに接触に対する視覚的フィードバックを与えることができる。

例えば、ＬＥＤ駆動部５７０は、通常に活性化状態の接触センサ５２０の下段のＬＥＤ５３０を継続して点燈している間に、特定センサ５２０から接触が感知された瞬間、該当センサ５２０の下段のＬＥＤ５３０を所定の回数点燈することによって、接触が正常的に感知されていることをユーザに表示することができる。

本発明は、このような付加的な構成によって、接触センサが有する一般的な問題、すなわち、機械式ボタンでは一般的に与えられる触覚的／聴覚的フィードバックの部材を視覚的フィードバックで解決することができる。

一実施形態によれば、本発明に係るユーザ入力装置において、接触感知信号受信部５６０とＬＥＤ駆動部５７０は、単一チップで集積することができる。また、センサ駆動部５５０が含まれる場合には、センサ駆動部５５０も上の２つの構成要素５６０、５７０と共に単一チップ形態で集積することができる。このように、関連した構成要素を単一チップで集積して実現することによって、接触センサ５２０とＬＥＤ５３０を統合的に制御する単一チップ形態のソリューションを提供することができる。さらに、核心構成要素を単一チップ形態で提供することによって、本発明に係るユーザ入力装置を小型化、高集積化することができ、これによって本ユーザ入力装置が搭載されたデジタル機器の小型化に寄与することができる。

図６および図７は、本発明の２種類の実施形態に係る選択的な接触感知方法を示す図である。図６と図７の実施形態は、共通的にＬＥＤ駆動部５７０が活性化状態にある接触センサ６０１、６０３の下段に位置するＬＥＤ６１１、６１３にのみに線路５７１、５７３を介して駆動信号を供給し、非活性化状態にある接触センサ６０２の下段に位置するＬＥＤ６１２には線路５７２を介して駆動信号を供給しない。しかしながら、上述したように、ＬＥＤ駆動部５７０は、各ＬＥＤ６１１、６１２、６１３と関連した接触センサ６０１、６０２、６０３の活性化／非活性化状態の要否に応じて、駆動信号の供給要否だけではなく、供給周期、駆動信号のレベルを制御するなど多様な方式でＬＥＤ６１１、６１２、６１３制御を実行することができる。このように多様な方式の制御によって、ＬＥＤ駆動部５７０は、各接触センサ６０１、６０２、６０３の非活性状態の要否をユーザに視覚的に表示する。

また、上の２つの実施形態は、活性化状態にある接触センサ６０１、６０３からのみユーザの接触を感知することでユーザの入力の便宜を図るが、図６と図７の実施形態は、それぞれその方式において異なる。

図６の実施形態では、センサ駆動部５５０が活性化状態にある接触センサ６０１、６０３にのみ線路５５１、５５３を介して選択的に駆動信号を送信し、接触感知信号受信部５６０では、各接触センサ６０１、６０２、６０３に連結された線路５６１、５６２、５６３を介してすべての接触センサ６０１、６０２、６０３から一括して接触感知信号を受信する。

このような構成は、接触感知のために駆動信号を必ず必要とする接触センサ６０１、６０２、６０３に適用することができる。すなわち、非活性化状態にあるセンサ６０２には駆動信号が供給されないため、ユーザの接触がある場合にも接触感知信号が発生しなかったり信号のレベルが変更されなかったりする。

これとは異なり、図７は、接触感知信号受信部５６０で活性化状態にある接触センサ６０１、６０３から選択的に接触感知信号を受信することによって、図６の実施形態と同じ効果を得る過程を例示する。

図７を参照すれば、センサ駆動部５５０は、すべての接触センサ６０１、６０２、６０３に一括して駆動信号を送信するが、接触感知信号受信部５６０が非活性化状態にある接触センサ６０２からの接触感知信号を遮断することによって、活性化状態にある接触センサ６０１、６０３によって選択的にユーザの接触を感知することが可能となる。

図７に示すように、接触感知信号受信部５６０は、非活性化状態にある接触センサ６０２に連結される線路５６１上のスィッチを開放することによって、該当接触センサ６０２からの接触感知信号受信を遮断することができる。スイッチが開放されるときの信号のフローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）を防ぐために、接触感知信号受信部５６０の入力ポートに連結されるプルアップまたはプルダウン抵抗は、説明の便宜のために省略して示した。

また、スィッチ開放による信号遮断方法の他に、接触感知信号受信部５６０内部のロジックによって非活性化状態にある接触センサ６０２から接触感知信号を無視する方法を適用することもできる。

参考までに、図７の実施形態は、センサ駆動部５５０による一括した駆動信号の送信過程を省略する場合に、上述したセンサ駆動部５５０を要さない場合にも確張して適用することができる。

図８は、上述した入力装置によってデジタル機器を制御する方法をステップ別に示すフローチャートである。

まず、ステップＳ８１０では、デジタル機器の動作モードが決定される。動作モードは、ユーザが接触センサを覆っているカバーを開放したり、携帯電話のフリップまたはフォルダを開放したり、スライドを移動したりするなどの機械的な操作を行う場合、メニュー操作によって動作モードを転換する場合、または一定順序にしたがって動作モードを転換するアプリケーションを実行することによって変更することができる。

ステップＳ８１０で動作モードが決定されれば、ステップＳ８２０では、決定された動作モードでユーザ入力のために使用する接触センサを複数の接触センサのうちから選択する。異なる動作モードでは、異なる接触センサを選択することができる。

ステップＳ８３０では、選択された接触センサに対して選択的に光学信号を発生し、ステップＳ８４０では、選択された接触センサに対して選択的に駆動信号を発生して印加する。このように、動作モードに応じて選択的に使用する接触センサの活性化状態を各接触センサに対して個別的に視覚化し、該当モードで使用する接触センサにのみ駆動信号を送信することにより、全体の複数の接触センサのうちから該当モードで使用する一部センサを効果的に支援することができる。

図８では、ステップＳ８４０で選択された接触センサにのみ駆動信号を印加する場合だけを例示しているが、他の実施形態では、ステップＳ８２０の選択情報を参照し、選択されない接触センサからの接触感知信号を遮断する方式を適用することができる。

次に、ステップＳ８５０では、ステップＳ８２０によって選択された接触センサから接触感知信号を受信することにより、活性化した接触センサ上のユーザの接触を感知する。

最後に、ステップＳ８６０は、ステップＳ８５０で受信された接触感知信号に基づいてデジタル機器を制御するための制御信号を生成する。

本発明に係るデジタル機器制御方法は、このような一連のステップによって各動作モード別に異なる接触センサをユーザ入力に用いながら、このような接触センサ選択情報をユーザに効果的に伝達する。

図９および図１０は、本発明の一側面に係るユーザ入力受信方法である。ユーザの入力情報は接触によって受信されるが、このような入力情報は、デジタル機器の制御に使用する。デジタル機器は複数の動作モードで作動し、各動作モード別に異なる接触センサをユーザ入力に用いることができる。

図９の実施形態によれば、ステップＳ９１０では、まず、デジタル機器の動作モードに応じて複数の接触センサのうちの一部、すなわち少なくとも１つの接触センサを選択する。選択された接触センサは、該当動作モードでユーザ入力に使用するセンサである。

ステップＳ９２０では、選択された接触センサに対して選択的に光を放出することによって、選択された接触センサによる入力をユーザに指示する。ユーザにこのような接触センサ選択情報を伝達する方法は、単純に持続的に光を放出することの他にも、光を点滅したり、選択された接触センサと選択されていない接触センサに対して異なる光度または色相の光を放出したりする形態を取ることができる。

一方、ステップＳ９３０では、選択された接触センサに対して選択的に駆動信号を生成して印加することによって、該当モードで選択された接触センサのみによってユーザ入力を受信するようにする。

しかしながら、図１０の実施形態では、図９の実施形態とは異なる方式によって複数の接触センサのうちの一部から選択的にユーザ入力を受信する。

図１０のステップＳｌ０ｌ０およびステップＳ１０２０は、それぞれ図９のステップＳ９１０およびステップＳ９２０にそれぞれ対応するステップである。

ステップＳ１０１０によって選択された接触センサにステップＳ１０２０によって選択的に光を放出してユーザに接触センサ選択情報を伝達する状態において、ステップＳ１０３０は、選択された接触センサを除いた残りのセンサから発生する接触感知信号を遮断することによって、選択された接触センサのみによってユーザ入力を受信する。

選択されなかった接触センサからの接触感知信号を遮断する方法の一例として、該当接触センサに連結される線路上のスィッチを開放したり、該当接触センサからの接触感知信号を接触感知信号受信部内部のロジックによって無視したりするようにできる。

以上、図８〜図１０を用いて本発明に係るユーザ入力受信およびデジタル機器制御方法について説明した。図８〜図１０の実施形態には、図３〜図７を用いて説明したユーザ入力装置の詳細的な内容をそのまま適用することができるため、これ以上の詳細な説明は省略する。

参考までに、図８〜図１０のステップは、実行される順序にしたがって示したものではない。例えば、図８のステップＳ８３０とステップＳ８４０、図９のステップＳ９２０とステップＳ９３０、図１０のステップＳ１０２０とステップＳｌ０３０は、それぞれ同時にまたは反対の順序で実行することができる。

なお、本発明に係るユーザ入力受信方法およびデジタル機器制御方法は、コンピュータにより実現される多様な動作を実行するためのプログラム命令を含むコンピュータ読取可能な記録媒体を含む。当該記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含むこともでき、記録媒体およびプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知であり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。また、記録媒体は、プログラム命令、データ構造などを保存する信号を送信する搬送波を含む光または金属線、導波管などの送信媒体でもある。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。前記したハードウェア要素は、本発明の動作を実行するために一以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成することができ、その逆もできる。

上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。

Claims (26)

1. ユーザの接触を感知してデジタル機器を制御するユーザ入力装置であって、
   ユーザの接触を感知して接触感知信号を発生する複数の接触センサと、
   前記デジタル機器の動作モードに応じて前記複数の接触センサそれぞれの活性化状態または非活性化状態を決定する状態制御部と、
   前記複数の接触センサそれぞれの活性化状態または非活性化状態を表示する光学信号を発生する光学信号発生部と、
   活性化状態にある接触センサから発生した接触感知信号を受信する接触感知信号受信部と、
   を備えることを特徴とするユーザ入力装置。
2. 前記接触センサは、
   前記ユーザの接触時に電気的特性が変化する接触電極と、
   前記電気的特性の変化を感知して前記接触感知信号を発生する信号発生手段と、
   を含む電気式センサであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
3. 前記電気的特性は、キャパシタンス、インダクタンス、および抵抗のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載のユーザ入力装置。
4. 前記接触センサは、前記ユーザの接触による光学的特性の変化を感知する光学センサであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
5. 前記接触センサは、前記ユーザの接触による機械的運動を感知する機械式センサであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
6. 前記光学信号発生部は、
   前記複数の接触センサの近距離に位置し、前記複数の接触センサそれぞれに対して選択的に光を放出する発光部、
   を備え、
   前記発光部は、前記活性化状態にある接触センサに対して前記光を放出することを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
7. 前記光学信号発生部は、
   前記複数の接触信号の近距離に位置し、前記複数の接触センサそれぞれに対して選択的に光を放出する発光部、
   を備え、
   前記発光部は、非活性化状態にある接触センサに対して前記光を遮断することを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
8. 前記光学信号発生部は、
   前記複数の接触センサの近距離に位置し、前記複数の接触センサそれぞれに対して選択的に光を放出する発光部、
   を備え、
   前記発光部は、前記活性化状態にある接触センサと非活性化状態にある接触センサに対して異なる光度または異なる色相の前記光を放出することを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
9. 前記発光部は、前記複数の接触センサの下段に位置し、
   前記複数の接触センサそれぞれは、前記光を透過するように表面にシルク印刷された文字または記号を含むことを特徴とする請求項６〜８のうちのいずれか一項に記載のユーザ入力装置。
10. 前記発光部は、
    前記複数の接触センサの下段に位置する複数の発光ダイオードと、
    前記複数の発光ダイオードに駆動信号を印加する発光ダイオード駆動部と、
    を備えることを特徴とする請求項６〜８のうちのいずれか一項に記載のユーザ入力装置。
11. 前記発光部は、前記光を点滅することを特徴とする請求項６〜８のうちのいずれか一項に記載のユーザ入力装置。
12. 前記光学信号発生部は、前記活性化状態にある接触センサから前記接触感知信号が受信される場合に、前記活性化状態にある接触センサの接触状態を表示する第２光学信号を発生することを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
13. 前記光学信号発生部は、
    前記複数の接触センサの近距離に位置し、前記複数の接触センサそれぞれに対して選択的に光を放出する発光部、
    を備え、
    前記発光部は、前記活性化状態にある接触センサから前記接触感知信号が受信される場合に、前記活性化状態にある接触センサに対して所定の回数だけ点滅する光を放出すること、
    を特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
14. 前記活性化状態にある接触センサを駆動するセンサ駆動信号を発生する接触センサ駆動部、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
15. 前記接触センサ駆動部は、前記センサ駆動信号を周期的に発生することを特徴とする請求項１４に記載のユーザ入力装置。
16. 前記接触感知信号に基づいて前記デジタル機器を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
17. 前記光学信号発生部および前記接触感知信号受信部は、単一チップで集積されることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
18. 前記デジタル機器は、携帯用端末機であることを特徴とする請求項１に記載のユーザ入力装置。
19. ユーザの接触を感知する複数の接触センサを用いてデジタル機器を制御する方法であって、
    ユーザの入力に基づいて前記デジタル機器の動作モードを決定するステップと、
    前記動作モードに応じて前記複数の接触センサのうちから少なくとも１つの接触センサを選択するステップと、
    前記選択された接触センサに対して選択的に光学信号を発生し、前記選択された接触センサの活性化状態を表示するステップと、
    前記選択された接触センサに対して選択的にセンサ駆動信号を印加するステップと、
    前記選択された接触センサから接触感知信号を受信し、受信された接触感知信号に基づいて前記デジタル機器を制御するための制御信号を生成するステップと、
    を含むことを特徴とするデジタル機器制御方法。
20. 前記接触センサは、ユーザの接触による電気的特性の変化を感知する電気式センサであることを特徴とする請求項１９に記載のデジタル機器制御方法。
21. 前記デジタル機器は、複数の前記動作モードで作動し、
    前記複数の接触センサのうちから少なくとも１つを選択するステップは、異なる前記動作モードに対して異なる前記接触センサを選択すること、
    を特徴とする請求項１９に記載のデジタル機器制御方法。
22. 前記光学信号は、前記複数の接触センサの下段に位置した複数の発光ダイオードによって放出する光を含むことを特徴とする請求項１９に記載のデジタル機器制御方法。
23. 前記接触感知信号を生成した接触センサに対して第２光学信号を発生するステップ、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のデジタル機器制御方法。
24. デジタル機器に設置された複数の接触センサを介してユーザの入力を受信する方法であって、
    前記デジタル機器の動作モードに応じて前記複数の接触センサのうちから少なくとも１つの接触センサを選択するステップと、
    前記選択された接触センサに対して選択的に光を放出するステップと、
    前記選択された接触センサに対して選択的にセンサ駆動信号を印加するステップと、
    を含むことを特徴とするユーザ入力受信方法。
25. デジタル機器に設置された複数の接触センサを介してユーザの入力を受信する方法であって、
    前記デジタル機器の動作モードに応じて前記複数の接触センサのうちから少なくとも１つの接触センサを選択するステップと、
    前記選択された接触センサに対して選択的に光を放出するステップと、
    前記複数の接触センサのうちから前記選択された接触センサを除いた残りの接触センサから発生する接触感知信号を遮断するステップと、
    を含むことを特徴とするユーザ入力受信方法。
26. 請求項１９〜２５のうちのいずれか一項の方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    

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