KR100433849B1

KR100433849B1 - 무선 마우스

Info

Publication number: KR100433849B1
Application number: KR10-2001-0028765A
Authority: KR
Inventors: 이광웅
Original assignee: 주식회사 케이텍
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2004-06-07
Also published as: KR20010098967A

Abstract

본 발명은 무선 마우스에 관한 것으로, 특히 제1 내지 제3 포토다이오드(D1∼D3)가 일단자(RA2,RB2,RB3)에 각각 접속되고 제1 내지 제3 수광센서(Q1∼Q3)의 양단자가 일단자(RB1,RB7)에 공통으로 접속된 마이컴(U1)과, 상기 마이컴의 출력단 (RA0,RA1)에 접속되며 마이컴에 부여된 고유번호와 함께 상기 포토다이오드와 수광센서를 통해 검출된 마우스 이동량 데이터를 소정의 주파수 신호로 변환하여 루프 안테나를 통해 송출하는 데이터 송신용 IC(U2)로 이루어진 송신회로부와; 안테나 (R16)를 통해 수신된 전파중 상기 송신회로부에서 전송된 주파수의 데이터만을 수신하는 데이터 수신용 IC(U3)와, 상기 데이터 수신용 IC의 출력단(DATA,ENABLE)에 접속되며 입력되는 데이터를 분석하고 처리하여 쌍을 이루는 송신회로부에서 송출된 데이터만을 마우스 프로토콜에 따라 컴퓨터로 전송하는 마이컴(U4)으로 이루어진 수신회로부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 본 발명은 볼을 이용하여 마우스의 이동상태를 검출하고 이를 전파를 통해 컴퓨터로 전송하는데, 신호의 송수신시 마우스 전용칩을 사용하지 않고 범용의 마이컴을 사용할 뿐만 아니라 마이컴의 입력단을 공통으로 사용함에 따라 저렴한 비용으로 구성할 수 있으며 아울러 전력소비를 최소화시키고 혼선으로 인한 오동작을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시켰다.

Description

무선 마우스 {a wireless mouse}

본 발명은 컴퓨터의 입력장치중 하나인 마우스에 관한 것으로, 특히 볼을 이용하여 마우스의 이동상태를 검출하고 이를 전파를 통해 컴퓨터로 전송하는 가격이저렴하고 전력소비가 적은 무선 마우스에 관한 것이다.

일반적으로 마우스는 기계식인 볼마우스와 광학식인 광마우스가 있는데, 볼마우스는 내부에 설치된 볼을 이용하여 마우스의 이동상태를 검출하고, 광마우스는 조사된 빛의 반사량을 이용하여 마우스의 이동상태를 검출한다.

즉, 도 3에 도시된 것처럼 볼마우스의 몸체(100)의 상부에는 좌우버튼(110, 120)이 각각 설치되어 있고, 상기 몸체(100)의 하부에는 바닥면과의 마찰에 의해 회전하는 볼(130)이 설치되어 있으며, 이 볼(130)의 일측에는 도 4에 도시된 것처럼 볼(130)의 회전상태를 검출하는 엔코더(151,152)가 각각 설치되어 있다. 따라서, 엔코더(151,152)의 출력신호를 통해 컴퓨터는 마우스의 X, Y축 이동량을 감지하게 된다.

한편, 광마우스는 내부에 장착된 발광다이오드에서 조사된 빛의 반사량을 이용하여 마우스의 X, Y축 이동량을 감지한다. 다시말해, 발광다이오드에서 조사된 빛은 깔판에 의해 반사되고, 이 깔판에 의해 반사된 빛은 마우스의 내부에 장착된 렌즈에 의해 집광되며, 이와같이 렌즈에 의해 집광된 빛은 미러를 통해 반사되어 광학센서에 수광된다.

이와같이 빛을 수광하는 광학센서는 수광량의 변화를 통해 마우스의 X, Y축 이동량을 검출하고 그에따른 소정의 신호를 출력하는데, 이렇게 출력된 신호를 통해 컴퓨터는 마우스의 X, Y축 이동량을 감지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 볼마우스와 광마우스는 마우스의 이동상태를 알리는 데이터 신호를 컴퓨터로 전달하기 위하여 마우스와 컴퓨터의 시리얼 포트를케이블(140)로 연결함에 따라 사용중에 케이블(140)이 구부러지거나 꼬이게 되고, 이로인해 케이블(140)의 성능이 저하되거나 단선 또는 접속불량이 발생할 수 있으며, 아울러 케이블(140)의 길이가 제한되어 있음에 따라 마우스의 사용영역도 한정된다는 문제점이 있다.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여 마우스의 이동상태를 알리는 데이터 신호를 적외선을 통해 컴퓨터로 전송하는 무선 마우스가 개발되어 사용되고 있으나, 이러한 무선 마우스는 상기된 것처럼 적외선을 사용함에 따라 마우스가 항상 컴퓨터를 향하고 있어야만 신호를 컴퓨터에 전달할 수 있다는 사용상의 제약이 있다.

또한, 전파를 이용하여 마우스의 이동상태를 컴퓨터로 전송하는 무선 마우스가 제공되기도 하는데, 이와같은 무선 마우스는 상기된 적외선을 이용한 마우스 보다 사용효율은 우수하나 고가의 마우스 전용칩을 사용함에 따라 가격이 비싸고 전력소비가 크다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 볼을 이용하여 마우스의 이동상태를 검출하고 이를 전파를 통해 컴퓨터로 전송하는 가격이 저렴하고 전력소비가 적은 무선 마우스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 통상적인 무선 마우스에 있어서, 제1 내지 제3 포토다이오드가 일단자에 각각 접속되고 제1 내지 제3 수광센서의 양단자가 일단자에 공통으로 접속된 마이컴과, 상기 마이컴의 출력단에 접속되며 마이컴에 부여된 고유번호와 함께 상기 포토다이오드와 수광센서를 통해 검출된 마우스 이동량 데이터를 소정의 주파수 신호로 변환하여 루프 안테나를 통해 송출하는 데이터 송신용 IC로 이루어진 송신회로부와; 안테나를 통해 수신된 전파중 상기 송신회로부에서 전송된 주파수의 데이터만을 수신하는 데이터 수신용 IC와, 상기 데이터 수신용 IC의 출력단에 접속되며 입력되는 데이터를 분석하고 처리하여 쌍을 이루는 송신회로부에서 송출된 데이터만을 마우스 프로토콜에 따라 컴퓨터로 전송하는 마이컴으로 이루어진 수신회로부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 마우스의 송신회로부를 나타낸 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 무선 마우스의 수신회로부를 나타낸 회로도,

도 3은 일반적인 볼마우스를 나타낸 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 볼마우스의 동작방법을 나타낸 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 센서부 20 : 스위칭부

30 : 송신부 40 : 수신부

D1∼D3 : 포토다이오드 Q1∼Q3 : 수광센서

S1∼S3 : 버튼 U1,U4 : 마이컴

U2 : 데이터 송신용 IC R16 : 안테나

U3 : 데이터 수신용 IC

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 마우스의 송신회로부를 나타낸 회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 무선 마우스의 수신회로부를 나타낸 회로도이다.

도면에 도시된 것처럼, 마우스의 움직임을 감지하는 센서부(10)의 제1 내지 제3 포토다이오드(D1∼D3)가 마이컴(U1)의 일단자(RA2,RB2,RB3)에 각각 접속되어 있고, 상기 포토다이오드(D1∼D3)에서 발산된 빛을 수광하는 제1 내지 제3 수광센서(Q1∼Q3)의 양단자가 마이컴(U1)의 일단자(RB1,RB7)에 각각 접속되어 있다.

상기 수광센서(Q1∼Q3)는 하나의 모듈당 두개의 포토트랜지스터로 구성되어 있는데, 제1 수광센서(Q1)는 마우스의 X축 이동량을, 제2 수광센서(Q2)는 마우스의 Y축 이동량을 각각 검출하기 위한 것이며, 제3 수광센서(Q3)는 스크롤의 역활을 담당하는 마우스의 Z축 이동량을 검출하기 위한 것이다.

또한, 상기된 것처럼 제1 내지 제3 수광센서(Q1∼Q3)의 양단자를 마이컴(U1)의 일단자(RB1,RB7)에 각각 접속시켜 마이컴(U1)의 입력핀을 공동으로 사용하고 시간에 따른 배분방식을 사용하여 마우스의 이동량을 검출함에 따라 마이컴(U1)의 핀수가 줄어들어 마우스의 제조단가는 절감되며, 아울러 포토다이오드(D1∼D3)의 전력소비가 줄어들어 마우스의 전체적인 전력소비도 감소된다.

한편, 마이컴(U1)의 타단자(RB4∼RB6)에는 마우스의 왼쪽, 오른쪽, 가운데 버튼(S1∼S3)으로 이루어진 스위칭부(20)가 접속되어 있는데, 상기 버튼(S1∼S3)으로 마이크로 스위치를 사용하여 버튼의 수명은 연장시키고 접촉에 따른 잡음을 감소시켰다.

또한 마이컴(U1)의 출력단(RA0,RA1)에는 마우스 이동량 데이터를 315MHz의 주파수 신호로 변환하여 루프 안테나를 통해 송출하는 송신부(30)가 접속되어 있는데, 상기 송신부(30)의 데이터 송신용 IC(U2)가 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 신호를 송출하도록 하여 잡음에 대한 신뢰성을 향상시켰다.

아울러, 마이컴(U1) 마다 고유번호를 부여하고 이를 마우스 이동량 데이터와 함께 송출하여 혼선이 발생하더라도 동작되지 않도록 설계하였으며, 송출 주파수는 데이터 송신용 IC(U2)의 입력단(XT01,XT02)에 접속된 캐패시터(C10,C12)와 발진기 (Y2)를 통해 조절하고, 송신거리를 조절하기 위한 출력전력은 캐패시터(C8)과 PCB 패턴의 인덕턴스(L)를 통해 조절한다.

한편 컴퓨터의 PS/2 포트에는 본 발명에 따른 마우스의 수신회로부가 결합되는데, 이 수신회로부는 도 2에 도시된 것처럼 안테나(R16)를 통해 수신된 전파중 송신회로부에서 전송한 315MHz 주파수의 데이터만을 수신하는 수신부(40)와, 상기수신부(40)를 통해 수신된 마우스 이동량 데이터를 컴퓨터로 전송하는 마이컴(U4)으로 구성되어 있다.

즉, 안테나(R16)를 통해 수신된 데이터 신호는 임피던스회로(C16,C17,L1)에 의해 임피던스 매칭되어 데이터 수신용 IC(U3)의 일단자(LNA_IN)로 인가되고, 상기 데이터 수신용 IC(U3)의 타단자(XTC)에는 기준 주파수가 인가되며, 또한 위상동기루프(PLL)를 구현하도록 루프필터(R15,C21,C22)가 데이터 수신용 IC(U3)의 일단자 (LF)에 각각 접속되어 있다.

또한, 데이터 수신용 IC(U3)의 출력단(DATA,ENABLE)이 각각 마이컴(U4)에 접속되어 있다. 상기 마이컴(U4)은 입력되는 데이터를 분석하고 처리하여 마우스 프로토콜에 따라 컴퓨터로 전송하도록 프로그램되어 있는데, 송신회로부에서 전송된 고유번호를 분석하여 쌍을 이루는 송신회로부에서 송출된 데이터만을 컴퓨터로 전송하여 혼선되지 않도록 보안하고 있다.

다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 무선 마우스의 동작방법을 상세히 설명한다.

마우스의 몸체를 이동시키면 제1 내지 제3 포토다이오드(D1∼D3)에서 발산된 빛이 제1 내지 제3 수광센서(Q1∼Q3)에 의해 수광되는데, 이와같이 마우스의 이동상태가 검출되면 송신회로부의 마이컴(U1)은 출력단(RA0,RA1)을 통해 마우스의 X, Y, Z축 이동량을 나타내는 마우스 이동량 데이터를 출력한다. 이와같이 출력된 신호는 데이터 송신용 IC(U2)에 의해 315MHz의 주파수로 변환되어 루프 안테나를 통해 컴퓨터의 PS/2 포트에 결합된 수신회로부로 송출된다.

이때, 마이컴(U1)에 부여된 고유번호와 함께 마우스 이동량 데이터가 무선 송출됨에 따라 혼선으로 인한 마우스의 오동작은 방지된다. 또한, 데이터 송신용 IC(U2)의 송신 주파수는 입력단(XT01,XT02)에 접속된 캐패시터(C10,C12)와 발진기 (Y2)에 의해 조절되며, 송신거리를 조절하기 위한 출력전력은 캐패시터(C8)과 PCB 패턴의 인덕턴스(L)에 의해 조절된다.

상기와 같이 송출된 마우스 이동량 데이터는 컴퓨터의 시리얼 포트에 결합된 수신회로부에 의해 수신된다. 즉, 안테나(R16)를 통해 수신된 전파는 임피던스 회로(C16,C17,L1)에 의해 임피던스 매칭되어 데이터 수신용 IC(U3)로 인가되는데, 상기 데이터 수신용 IC(U3)는 송신회로부에서 송출된 315MHz의 데이터만을 수신하여 복원한다.

이렇게 복원된 데이터는 마이컴(U4)으로 인가되어 마우스 프로토콜에 따라 컴퓨터로 전송된다. 즉, 송신회로부에서 보내온 고유번호와 일치하는 경우에만 수신된 마우스 이동량 데이터를 컴퓨터로 전송한다. 따라서, 컴퓨터는 PS/2 포트로 인가되는 데이터 신호를 통해 마우스의 이동상태를 판단하고 그에따라 컴퓨터의 구동을 제어하게 된다.

[표1]

순번	의미	내용	비트번호
순번	의미	내용	7	6	5	4	3	2	1	0
BYTE0	ID	고유번호	X	X	X	X	X	X	X	X
BYTE1	DATA0	MS MOUSE 프로토콜 데이터0	YV	XV	YS	YS	1	M	R	L
BYTE2	DATA1	MS MOUSE 프로토콜 데이터0	X7	X6	X5	X4	X3	X2	X1	X0
BYTE3	DATA2	MS MOUSE 프로토콜 데이터0	X7	X6	X5	X4	X3	X2	X1	X0
BYTE4	DATA3	MS MOUSE 프로토콜 데이터0	Z7	Z6	Z5	Z4	Z3	Z2	Z1	Z0
BYTE5	CHECK SUM	체크섬	X	X	X	X	X	X	X	X

다시말해, 마우스의 송신부(30)는 [표1]과 같은 프로토콜에 따라 마우스 이동량 데이터와 고유번호를 송신하고 수신부(40)는 수신된 데이터의 체크섬(Check Sum)을 검사하여 에러가 발생되지 않은 경우에만 자신의 고유번호와 수신된 고유번호가 일치하는지 검사한다. 또한, 양측의 고유번호가 동일한 경우에만 수신부(40)는 마우스 이동량 데이터를 처리한다.

이와같이 각각의 마우스 제품은 서로 다른 고유번호를 가지고 있으므로 다수의 마우스가 동일한 장소에 존재하더라도 고유번호가 일치하지 않으면 마우스 이동량 데이터의 처리는 이루어지지 않으며 그 결과 혼선의 발생은 방지된다.

상기와 같이 본 발명은 볼을 이용하여 마우스의 이동상태를 검출하고 이를 전파를 통해 컴퓨터로 전송하는데, 신호의 송수신시 마우스 전용칩을 사용하지 않고 범용의 마이컴을 사용할 뿐만 아니라 마이컴의 입력단을 공통으로 사용함에 따라 저렴한 비용으로 구성할 수 있으며, 아울러 전력소비를 최소화시키고 혼선으로 인한 오동작을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시켰다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

삭제
제1 내지 제3 포토다이오드(D1∼D3)가 일단자(RA2,RB2,RB3)에 각각 접속되고 제1 내지 제3 수광센서(Q1∼Q3)의 양단자가 일단자(RB1,RB7)에 공통으로 접속된 마이컴(U1)과, 상기 마이컴(U1)의 출력단(RA0,RA1)에 접속되며 마이컴(U1)에 부여된 고유번호와 함께 상기 포토다이오드(D1∼D3)와 수광센서(Q1∼Q3)를 통해 검출된 마우스 이동량 데이터를 소정의 주파수 신호로 변환하여 루프 안테나를 통해 송출하되 송신신호의 송출 주파수를 상기 데이터 송신용 IC(U2)의 입력단(XT01,XT02)에 접속된 캐패시터(C10,C12)와 발진기(Y2)를 통해 조절하고 송신거리를 조절하기 위한 출력전력을 캐패시터(C8)과 PCB 패턴의 인덕턴스(L)를 통해 조절하는 데이터 송신용 IC(U2)로 이루어진 송신회로부와;

안테나(R16)를 통해 수신된 전파중 상기 송신회로부에서 전송된 주파수의 데이터만을 수신하는 데이터 수신용 IC(U3)와, 상기 데이터 수신용 IC(U3)의 출력단(DATA,ENABLE)에 접속되며 입력되는 데이터를 분석하고 처리하여 쌍을 이루는 송신회로부에서 송출된 데이터만을 마우스 프로토콜에 따라 컴퓨터로 전송하는 마이컴(U4)으로 이루어진 수신회로부를;

포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 마우스.
제 2 항에 있어서,

상기 데이터 송신용 IC(U2)가 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 무선 마우스.