KR100387056B1

KR100387056B1 - 키 인식방법 및 장치

Info

Publication number: KR100387056B1
Application number: KR10-2001-0001263A
Authority: KR
Inventors: 임희도
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2003-06-12
Also published as: US6850174B2; EP1229660A3; DE60232929D1; EP1229660A2; KR20020060288A; EP1229660B1; US20020130842A1

Abstract

본 발명은, 키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서, 상기 키 매트릭스 상의 이전 키 상태 값과 키 상태 변화에 따른 현재 키 상태 값과의 차이를 이용하여 키 누름과 키 떨어짐을 파악하는 과정과, 상기 키 매트릭스를 구성하는 행들과 열들 각각에 대응 비트가 할당되어 있고, 상기 행들 각각에서 인접한 열들간 차이 값과 상기 열들 각각에서의 인접한 행들간 차이 값을 고려한 관계식과 상기 이전 키 상태 값과 현재 키 상태 값간의 차이를 이용하여 키 매트릭스 상에서의 입력 키 위치 값을 구하는 과정으로 이루어진다.

Description

키 인식방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECOGNIZING KEY}

본 발명은 입력장치에 관한 것으로, 특히 키 매트릭스 구조의 키패드나 키보드의 키를 인식하는 방법에 관한 것이다.

요즈음 널리 사용되고 있는 전자 제품들 예컨대, 컴퓨터나 휴대용 이동단말들은 대부분이 키 매트릭스 구조의 키패드나 키보드를 키 입력장치로서 구비한다. 키 매트릭스 구조의 키 입력장치들을 구비한 단말 제어부는 키 인터럽트 방식이나 폴링방식으로 사용자의 키 입력을 인식한다. 키 인터럽트 방식에서는 키패드나 키보드상의 키 상태 변화가 있게 되면 그것이 키 인터럽트로서 단말 제어부로 발생되고 단말 제어부는 그에 따라 키 인식을 하게된다. 폴링방식은 단말 제어부가 일정한 주기로 키 상태 변화가 있는지를 체크한다. 키 인터럽트 방식에서는 키 인터럽트가 발생하면 제어부는 어떤 키의 변화가 키 인터럽트를 발생시켰는지 알기 위하여 내부 레지스터의 각 비트별로 체크하여 현재의 키 상태를 확인한다. 그리고 이전의 키 상태와 비교하여 어떤 키가 변하였는지도 확인한다.

이를 도 2에 도시된 비트별 키 매트릭스 구조 및 도 3에 도시된 키 매트릭스의 키 인터럽트 결과를 표시하는 내부 레지스터 구성을 참조하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다. 도 2 및 도 3의 키 매트릭스 구조의 일 예는 5x5구조의 키 매트릭tm 구조이다. 키 매트릭스상에 있는 어느 키도 눌리지 않은 상태에서는(초기 상태) 내부 10비트 레지스터의 비트 b0에서 b9까지가 모두 "0"이다. 즉 키 매트릭스로부터의 출력 결과 값은 "00000 00000"이다. 이 때 사용자에 의해 키 매트릭스상의 0행 0열의 키 즉 key[0][0]이 눌리게 되면 키 인터럽트가 발생되고 그에 따라 내부 10비트 레지스터에 표시되는 인터럽트 결과 값은 "00001 00001", 즉 0x21(H: hexa decimal)이다. 여기에서 0행과 0열의 키 key[0][0]이 눌린 것을 확인하기 위하여 제어부는 내부 10비트 레지스터를 상위 5비트와 하위 5비트로 구분하여 각각에서 어떤 비트가 "1"인지를 체크한다. 그래서 현재 키가 눌려 있는 상태가 key[0][0]인 것을 확인한다. 그 후 이전의 키 상태와 비교한다. 이전에는 아무 키도 눌려지지 않았기 때문에 현재 눌린 키가 key[0][0]임을 인식하게 된다. 이러한 상태에서 사용자가 key[1][1]을 누르게 되면 키 매트릭스로부터의 키 인터럽트에 의해 10비트 레지스터에 표시된 키 인터럽트 결과 값은 "00011 00011", 즉 0x63(H)이다. 여기에서 상위 5비트와 하위 5비트로 나누어서 1인 비트를 확인하게 되면 제어부에 의해서 예상되는 키는 key[0][0], key[0][1], key[1][0], key[1][1]이다. 이전에 key[0][0]을 눌렀고 현재 상태에서 key[1][1]을 눌렀는데 제어부는 이전의 키 상태와 현재의 키 상태를 논리적으로 판단하여 key[0][0], key[0][1], key[1][0], key[1][1] 중 현재 눌려진 키가 key[1][1]임을 찾아내야 한다.

상술한 바와 같은 종래 기술은 하기와 같은 단점이 있었다. 첫 번째는 키 매트릭스로부터 매번 키 인터럽트가 발생할 때마다 제어부는 각 비트의 상태를 확인하야 한다. 두 번째는 제어부는 각 비트의 상태를 확인하여 가능한 경우의 수를 설정하여야 한다. 세 번째는 이 전의 키 상태를 모두 저장하고 있어야 한다. 네 번째는 이 전의 키 상태와 현재 가능한 경우의 모든 키 상태와 비교하여 논리적으로 어떤 키의 변화가 키 인터럽트를 발생시켰는지 알아내야 한다.

따라서 본 발명의 목적은 키 입력에 따른 키 위치 값을 쉽게 인식할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 키 매트릭스로부터 키 인터럽트가 발생하면 키 인터럽트 그 자체의 값으로 어떤 키의 변화가 키 인터럽트를 발생시켰는지 산술적으로 계산하여 알아낼 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서, 상기 키 매트릭스 상의 이전 키 상태 값과 키 상태 변화에따른 현재 키 상태 값과의 차이를 이용하여 키 누름과 키 떨어짐을 파악하는 과정과, 상기 키 매트릭스를 구성하는 행들과 열들 각각에 대응 비트가 할당되어 있고, 상기 행들 각각에서 인접한 열들간 차이 값과 상기 열들 각각에서의 인접한 행들간 차이 값을 고려한 관계식과 상기 이전 키 상태 값과 현재 키 상태 값간의 차이를 이용하여 키 매트릭스상에서의 입력 키 위치 값을 구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서, 상기 키 매트릭스 상의 이전 키 상태 값과 키 상태 변화에 따른 현재 키 상태 값이, 상기 현재 키 상태 값 - 이전 키 상태값 = 2^j+5+ 2ⁱ가 되는 관계를 이용해서 변수 i, j를 계산하는 과정과, 상기 변수 i,j로 키 매트릭스 상에서 입력 키 위치 값 key[i][j]임(여기서 i는 키 매트릭스의 행의 위치이고 j는 키 매트릭스의 열의 위치)을 구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 블록 구성도,

도 2는 비트별 키 매트릭스를 보여 주는 도면,

도 3은 키 매트릭스의 키 인터럽트 결과를 표시하는 내부 레지스터 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 키 인식 제어 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 블록 구성도로서, 키 매트릭스(2), 제어부(4), 램(6) 및 롬(8)을 포함하고 있다. 도 2는 도 1의 키 매트릭스(2)의 비트별 키 매트릭스 구조를 보여주는 도면으로서, 5x5 키 매트릭스 구조를 일 예로 하고 있다. 도 3은 키 매트릭스(2)의 키 인터럽트 결과를 표시하는 제어부(4)의 내부 레지스터 구성도이다. 도 3의 내부 레지스터는 도 2에 일 예로 도시된 5x5 키 매트릭스의 열과 행을 나타내기 위한 상위 5비트와 하위 5비트 구성의 10비트 레지스터이다.

사용자에 의한 키 입력이 있으면 키 매트릭스(2)의 키 상태가 변화가 제어부(4)에 키 인터럽트 발생으로서 제공되며, 인터럽트 결과 값은 제어부(4)의 도 3에 도시된 바와 같은 내부 레지스터에 표시된다. 제어부(4)는 내부 레지스터에 표시된 키 인터럽트 결과 값에 의거해서 키 매트릭스(2)상의 입력된 키 위치 및 키 상태 변화를 인식하는 동작을 수행한다. 램(6)은 본 발명의 실시 예에 따라 이전 키 상태값을 임시 저장하기 위한 이전(Previous) 레지스터(이하 "P레지스터"라 칭함)와 현재 키 상태 값을 임시 저장하기 위한 현재(Current) 레지스터(이하 "C레지스터"라 칭함)을 포함하고 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 키 인식 제어 흐름도이다. 본 발명의 실시 예에서는 도 2와 같은 키 매트릭스 구조에서 키 매트릭스(2)상의 키 상태 변화로 인해 키 인터럽트가 발생할 때, 도 3에 도시된 내부 레지스터에 표시된 인터럽트 결과 값 자체만으로 어떤 키의 변화가 일어났는지를 확인할 수 있다.

이를 위해서 본 발명의 실시 예에서는 하기 표 1을 참조하여 도 2와 같은 키 매트릭스에서 행렬의 규칙성을 이해하고, 산술적 계산만으로 현재 입력된 키 위치값을 구하는 관계식을 정의한다.

SUM = 3E0SUM = 1F	b5(0x20)	b6(0x40)	b7(0x80)	b8(0x100)	b9(0x200)
b0(0x01)	0x21(33)	0x41(65)	0x81(129)	0x101(257)	0x201(513)
b1(0x02)	0x22(34)	0x42(66)	0x82(130)	0x102(258)	0x202(514)
b2(0x04)	0x24(36)	0x44(68)	0x84(132)	0x104(260)	0x204(516)
b3(0x08)	0x28(40)	0x48(72)	0x88(136)	0x108(264)	0x208(520)
b4(0x10)	0x30(48)	0x50(80)	0x90(144)	0x110(272)	0x210(528)

표 1에서 "0x21(33)"일 예에서 "0x21"값은 16진수(hexa decimal) 표현이고, 괄호()내 값 "33"은 10진수(decimal) 표현이다.

상기 표 1에서 본 발명자는 키 매트릭스(2)에서의 행 규칙성과 열 규칙성을 하기와 같이 얻을 수 있다.

(a) 행 규칙성

같은 열에서 인접한 행들간 차이 값(비트 가중치)은 각각 1, 2, 4, 8, 16이다. 이는 각각 2⁰, 2¹, 2², 2³, 2⁴으로 표현될 수 있다.

(b) 열 규칙성

같은 행에서 인접한 열들간 차이 값(비트 가중치)은 각각 32, 64, 128, 256, 512이다. 이는 각각 2⁵⁺⁰, 2⁵⁺¹, 2⁵⁺², 2⁵⁺³, 2⁵⁺⁴으로 표현될 수 있다.

상기 행 규칙성과 열 규칙성을 이용하면 해당 행과 열이 마주치는 키 위치 값 key[i][j]는 하기와 같은 관계식으로 정의된다.

<<관계식>>

key[i][j] = 2^5+j+ 2ⁱ

여기서 i와 j는 키 상태 변화된 키 위치값을 알려주는 키 매트릭스상의 행과 열을 가리키는 변수이다. 상기 관계식을 이용한 키 위치 값의 일 예를 들면, key[0][0] = 2⁵⁺⁰+ 2⁰= 0x21(33)이다.

이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 상세히 설명한다.

지금 단말에 전원이 들어오면 제어부(4)는 도 4의 100단계로 진행하여 키 매트릭스(2)상의 키 상태를 확인하여 초기 상태의 키 상태 값인 "00 00000 00000" 즉 0x00(H)(이 값은 초기에 아무런 키도 눌려지지 않은 경우이다)을 램(6)의 P레지스터에 저장한다. 이 후 102단계로 진행하여 키 인터럽트가 발생하는지를 판단한다. 예컨대, 사용자에 의해 key[0][0]이 눌러지면 키 매트릭스(2)로부터 키 인터럽트가 발생한다. 이에 따라 제어부(4)는 104단계로 진행하여 상기 키 인터럽트에 따른 현재 키 상태 값 "00 00001 00001", 즉 0x21(H)을 램(6)의 C레지스터에 저장한다. 그 후 제어부(4)는 C레지스터에 저장된 현재 키 상태 값에서 P레지스터에 저장된 이전 키 상태 값을 빼서 그 값이 양수인지 음수인지를 판단한다. 이러한 판단에 의해서 제어부(4)는 키 인터럽트가 키 눌려짐에 의해 발생했는지 아니면 키 떨어짐에 의해 발생했는지를 알 수 있다. "현재 키 상태 값 - 이전 키 상태 값"의 결과 값이 양수이면 키 인터럽트는 키 눌려짐에 의한 것이고, 그 결과 값이 음수이면 키 인터럽트는 키 눌러짐에 의한 것이다. 제어부(4)는 키 눌림 또는 키 떨어짐의 정보를 이용하여 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 1번키가 눌린 상태에서 2번키가 눌린 후 바로 떨어졌다면 본 발명의 실시 예에서는 이러한 키 눌림 및 키 떨어짐을 파악할 수 있고 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 상기 일 예에서는 "현재 키 상태 값 - 이전 키 상태 값" = 0x21(H) - 0x00(H) = 0x21(H) 즉 양수이므로 키가 눌려져서 발생한 인터럽트임을 알 수 있다.

그 후 제어부(4)는 도 4의 108단계로 진행한다. "현재 키 상태 값 - 이전 키 상태 값" = 0x21(H) - 0x00(H) = 0x21(H) = 2⁵+ 2⁰= 2^j+5+ 2ⁱ의 관계를 이용해서 변수 i와 j를 계산한다. 상기 계산된 i와 j는 키 상태 변화된 키 위치값을 알려주는 키 매트릭스상의 행과 열을 가리킨다.

상기 i와 j를 계산함에 따라 제어부(4)는 도 4의 110단계로 진행하여 키 상태 변화된 키 위치 값을 key[i][j]를 이용하여 구한다. 도 4의 108단계 내지 110단계의 과정은 본 발명이 키 인터럽트 결과 값 자체만으로 어떤 키의 변화가 일어났는지를 확인할 수 있게 해 준다. 상기의 일 예에서는 0x21(H) = 2⁵+ 2⁰= 2^j+5+ 2ⁱ관계에 의해서 i와 j는 모두 "0"이고, 키 위치 값 key[i][j] = key[0][0]이 된다. 그리고 도 4의 106단계에서 "현재 키 상태 값 - 이전 키 상태 값"의 결과 값이 양수이었으므로 키가 눌러짐에 의해 키 인터럽트가 발생한 것임을 알 수 있다. 정리하면 상기 일 예에서는 키 인터럽트가 키 key[0][0]이 눌러짐에 발생할 것임을 알 수 있다.

그 후 제어부(4)는 다음의 키 상태 변화를 감지하기 위해 C레지스터에 저장된 현재 키 상태 값을 P레지스터에 이전 키 상태 값으로서 저장한다. 그 후 102단계로부터의 과정을 다시 수행한다.

예컨대, 다음에 눌려지는 키가 key[1][1]이면, 현재 키 상태 값은 = 0x63(H)이고 이전 키 상태 값은 = 0x21(H)이다. 현재 키 상태 값 - 이전 키 상태 값 = 0x63(H) - 0x21(H) = 0x42(H) = 2⁶+ 2¹= 2^j+5+ 2ⁱ이므로, 가중치 i,j는 모두 1이다. 그에 따라 키 매트릭스상에서 key[1][1]이 눌려졌음을 알 수 있다. 한편 key[0][0] 다음에 key[0][1]이 눌려졌다고 가정하면, 현재 키 상태 값은 = 0x61(H)이고 이전 키 상태 값은 = 0x21(H)이다. 현재 키 상태 값 - 이전 키 상태 값 = 0x63(H) - 0x21(H) = 0x40(H) = 2⁶= 2^j+5+ 2ⁱ으로서 j는 1인데 i값은 구할 수가 없다. 이 경우는 같은 행에서 키가 눌려진 경우이다. P레지스터에 저장된 이전 키 상태 값은 0x21 = 2⁵+ 2⁰로서 행의 위치가 0이므로, key[0][1]이 눌러졌음을 알 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 키 상태가 변한 키의 위치를 단순히 가중치를 두어 표현함으로써 숫자 자체로 키의 위치를 표시할 수 있다. 또한 키의 상태가 변했을 때 현재의 키 상태 값을 이전 키 상태 값과 비교함으로써 키가 눌렸는지 떨어졌는지를 판단할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 키 인터럽트 방식 및 5x5 키 매트릭스 구조의 일 예를 들어 구체적인 실시 예로서 설명하였지만 폴링방식 및 k x m(k,m은 자연수) 키 매트릭스 구조로의 변형이 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 키 매트릭스상의 키 상태 변화로부터 키 인터럽트가 발생하면 키 인터럽트 결과 값 그 자체만으로도 어떤 키의 변화가 키 인터럽트를 발생시켰는지 산술적으로 계산하여 알아낼 수 있다. 그 결과 키 입력에 따른 키 위치 값을 쉽게 인식할 수 있다.

Claims

키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서,

상기 키 매트릭스 상의 이전 키 상태 값과 키 상태 변화에 따른 현재 키 상태 값과의 차이를 이용하여 키 누름과 키 떨어짐을 파악하는 과정과,

상기 키 매트릭스를 구성하는 행들과 열들 각각에 대응 비트가 할당되어 있고, 상기 행들 각각에서 인접한 열들간 차이 값과 상기 열들 각각에서의 인접한 행들간 차이 값을 고려한 관계식과 상기 이전 키 상태 값과 현재 키 상태 값간의 차이를 이용하여 키 매트릭스 상에서의 입력 키 위치 값을 구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 키 인식 방법.
제1항에 있어서, 상기 관계식은 2^j+5+ 2ⁱ임(i,j는 변수로서 키 매트릭스의 행과 열을 가리킴)을 특징으로 하는 키 인식방법.
제1항에 있어서, 상기 키 누름으로의 파악은 상기 현재 키 상태 값에서 이전 상태값을 뺀값이 양수일 때이고, 상기 키 떨어짐으로의 파악은 상기 현재 키 상태 값에서 이전 키 상태 값을 뺀 값이 음수 일 때임을 특징으로 하는 키 인식방법.
키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서,

상기 키 매트릭스 상의 이전 키 상태 값과 키 상태 변화에 따른 현재 키 상태 값과의 차이를 이용하여 키 누름과 키 떨어짐을 파악하는 과정과,

상기 현재 키 상태 값 - 이전 키 상태값 = 2^j+5+ 2ⁱ관계를 이용해서 변수 i, j를 계산하는 과정과,

상기 변수 i,j로 키 매트릭스 상에서 입력 키 위치 값을 구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 키 인식방법.
제4항에 있어서, 상기 입력 키 위치값은 key[i][j]임(여기서 i는 키 매트릭스의 행의 위치이고 j는 키 매트릭스의 열의 위치)을 특징으로 하는 키 인식방법.
키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서,

상기 키 매트릭스 상의 이전 키 상태 값과 키 상태 변화에 따른 현재 키 상태 값이, 상기 현재 키 상태 값 - 이전 키 상태값 = 2^j+5+ 2ⁱ가 되는 관계를 이용해서 변수 i, j를 계산하는 과정과,

상기 변수 i,j로 키 매트릭스 상에서 입력 키 위치 값 key[i][j]임(여기서 i는 키 매트릭스의 행의 위치이고 j는 키 매트릭스의 열의 위치)을 구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 키 인식방법.
키 매트릭스 구조를 가지는 단말장치에서의 키 인식방법에 있어서,

상기 키 매트릭스 상에서 키 상태 변화에 따른 제1 키 상태 값을 제1 임시 저장부에 저장하는 과정과,

상기 제1 키 상태 값 저장 이후 키 상태 변화에 따른 제2 키 상태 값을 제2 임시 저장부에 저장하는 과정과,

상기 저장된 제1 키 상태 값과 제2 키 상태 값과의 차이를 이용하여 상기 키 매트릭스상에서의 키 누름과 떨어짐을 파악하는 과정과,

상기 현재 키 상태 값 - 이전 키 상태값 = 2^j+5+ 2ⁱ관계를 이용해서 변수 i, j를 계산하는 과정과,

상기 변수 i,j를 이용해 키 매트릭스 상에서의 입력 키 위치 값을 구하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 키 인식방법.
제7항에 있어서, 상기 입력 키 위치값은 key[i][j]임(여기서 i는 키 매트릭스의 행의 위치이고 j는 키 매트릭스의 열의 위치)을 특징으로 하는 키 인식방법.
제7항에 있어서, 상기 입력 키 위치 값을 구한 후 상기 제2 키 상태값을 제1 임시 저장부에 저장하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 키 인식방법.