KR100446611B1 - 정보 입력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정보 입력장치에 관하여 개시한다. 정보 입력장치는, 서로 마주보며, 소정 간격을 두고 격리되어 있는 상부 플레이트 및 하부 플레이트; 상기 상,하부 플레이트들 사이에 개재되어 상기 상부 플레이트의 움직임을 전달하는 이동축; 상기 이동축의 동선을 감지하는 센서; 상기 센서의 신호를 처리하는 프로세서; 상기 프로세서로부터의 신호를 전송하는 신호 전송 수단;을 구비한다. 이에 따르면, 소형이면서도 저가격으로 키보드의 기능을 효율적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.

Description

정보 입력장치{Information input device}
본 발명은 정보 입력장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형의 평행한 두 개의 플레이트간의 X-Y 변위로 컴퓨터의 포인팅 장치 및 컴퓨터 데이터 입력을 하는 정보 입력장치에 관한 것이다.
컴퓨터 입력장치로는 키보드(key board)와 마우스가 가장 널리 사용되고 있다. 키보드에 의한 데이터 입력은 도 1에 도시한 바와 같이 택트(tact) 스위치의 일종인 다수의 키(key)(110), 이 키들(110)의 눌림에 의해 해당되는 스위치의 온/오프를 검출하고 이를 디코딩하는 제어부(112), 이 제어부(112)에 의해 디코딩된 명령을 해당 문자로 입력하는 컴퓨터 시스템(114)으로 구성된다.
이러한 키보드 입력시스템은 데스크탑 또는 노트북 컴퓨터에서 사용되는 것이 가능하나 매우 작은 컴퓨터인 PDA(Personal Data Assistants) 등에서의 사용은 매우 어렵다.
또한 마우스는 윈도우 환경을 갖춘 컴퓨터에서 다양하게 포인팅 디바이스로서 위치를 지정하고 클릭버튼을 눌러서 클릭함으로써 특정 기능을 수행하게 되어 다양하게 사용되고 있다.
그러나 마우스 자체는 문자를 입력하는 데에는 한계가 있어 키보드와 함께 사용되는 것이 일반적이다.
또한, 가상의 키보드를 구현하기 위해서 손가락의 움직임을 감지하는 센서를 손가락에 끼고서 가상의 키보드를 치는 방법도 시도되고 있지만, 많은 센서들이 필요하며, 데이터 송신 시스템을 분리하여 센서들과 연결하는 등 복잡한 시스템이 되는 문제점이 있다.
PDA의 경우는 펜 입력장치인 스타일러스(stylus)를 사용하여 스크린에 글자를 적어 입력하는 방법이 사용되고 있으나, 이 방법으로는 신속한 정보입력이 어렵고, 또한 인식률이 떨어지는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소형 컴퓨터에서 키보드 및 마우스의 입력기능을 수행하면서도 간단한 구조를 가진 소형의 정보 입력장치를 제공하는 것이다.
도 1은 키보드에 의한 정보 입력 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 정보 입력장치의 사시도,
도 3은 도 2의 3-3'선을 따라 절개한 면의 투시 단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 무선 입력장치의 작동원리를 설명하는 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 정보 입력장치를 사용하여 입력모드를 변경하는 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 의한 두 개의 무선 입력장치를 사용하여 키보드와 같이 문자를 입력하는 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 정보 입력방법을 보이는 흐름도,
도 8은 본 발명의 제2실시예로서 무선 입력장치의 개략 투시 단면도,
도 9는 본 발명의 제3실시예로서 무선 입력장치의 개략 투시 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 무선 입력장치를 소형 컴퓨터인 PDA에 응용한 예를 설명하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
220: 상부 플레이트 222: 하부 플레이트
226: 슬라이딩 볼 228, 280: 이동축
234: 스트레인 게이지 236: 택트(tact) 스위치
290: 접촉 스위치
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 정보 입력장치는, 서로 마주보며, 소정 간격을 두고 격리되어 있는 상부 플레이트 및 하부 플레이트; 상기 상,하부 플레이트들 사이에 개재되어 상기 상부 플레이트의 움직임을 전달하는 이동축; 상기 이동축의 동선을 감지하는 센서; 상기 센서의 신호를 처리하는 프로세서; 상기 프로세서로부터의 신호를 전송하는 신호 전송 수단;을 구비한다.
상기 상부 플레이트에서 상기 하부 플레이트 방향으로 소정 압력이상이 가해지면 하방으로 눌리면서 스위칭을 하는 스위치;를 더 구비하는 것이 바람직하며, 상기 프로세서는 상기 센서와 함께 상기 스위치의 신호를 처리하는 프로세서인 것을 특징으로 한다.
상기 스위치는 택트 스위치이며, 상기 택트 스위치는 상기 이동축의 하부에 접촉연결되는 것이 바람직하다.
상기 프로세서는 상기 하부 플레이트에 내장되는 것이 바람직하다.
상기 상부 플레이트의 하부에 반구형의 오목한 홈들이 형성되고, 상기 홈들에 슬라이딩 부재들이 내재되는 것이 바람직하다.
상기 이동축은 그 상단부가 상기 상부 플레이트에 고정되고, 그 하단부는 상기 하부 플레이트에 형성된 홈에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 센서는 상기 하부 플레이트의 내측으로부터 연장되어서 상기 이동축의 측면에 연결되는 스트레인 게이지이거나 또는 상기 센서는 X-Y 스트레인 게이지로서 상기 이동축과 일체형인 것이 바람직하다.
상기 센서는 상기 이동축을 둘러싸며 상기 하부 플레이트의 홈의 측면에 마련되는 접촉스위치일 수도 있다.
상기 하부 플레이트의 일측에 형성되는 인터페이스를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 정보 입력장치에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 정보 입력장치의 사시도를 나타낸 것으로서, 설명을 위해 상부 플레이트를 투명하게 도시하였으며, 도 3은 도 2의 3-3'선을 따라 절개한 면의 투시 단면도이다.
도면을 참조하면, 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(222)가 소정의 간격을 두고 격리되어 있으며, 상부 플레이트(220)의 하부에는 반구형의 오목한 홈들(224)이 형성되어 있다. 이 홈들(224)에는 슬라이딩 볼들(226)이 마련되어 있다. 플레이트들(220,222)의 중앙부에는 이동축(228)이 개재되어 있다. 이동축(228)의 상단부는 상부 플레이트(220)의 하부에 고정되어 있으며, 하단부는 하부 플레이트(222)의 중앙부에 형성된 홈(230)에 위치한다. 이 이동축(228)의 하부에는 하부 플레이트(222)의 내측면(232)으로부터 연장되어서 이동축(228)의 측면에 연결되는 스트레인 게이지들(234)이 마련되어 있다. 이 스트레인 게이지(234)는 4개로 구성되는 것이 바람직하다. 이동축(228)의 하방에는 이동축(228)의 하단부와 맞닿는 택트 스위치(236)가 마련되어 있다.
상기 상부 플레이트(220)의 중앙부를 하방으로 가압하면 상부 플레이트(220)의 중앙부가 하방으로 휘어지는 유연한 플레이트가 바람직하다.
상기 하부플레이트(222)에는 스트레인 게이지들(234)과 택트 스위치(236)의 신호선과 연결된 프로세서(도 4의 참조번호 420 참조)가 내장되어 있으며, 프로세서의 명령으로 함께 작동되는 소형 컴퓨터에 정보를 제공하는 무선 송신 수단(미도시)이 마련되어 있다. 무선 송신 수단은 무선 주파수(RF: radio Frequency), Bluetooth, USB(Universal Serial Bus) 및 적외선 통신(IrDA) 등의 무선통신 수단을 이용한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 무선 입력장치의 작동원리를 설명하는 블록도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 상부 플레이트(220)를 하부 플레이트(222)에 대해서 수평으로 이동시키면, 그에 따라서 이동축(228)이 슬라이딩 볼(226)과 함께 유연하게 움직인다. 이 때 센서(400)인 스트레인 게이지(234)는 이동축(228)의 움직임에 따른 전기적 신호를 출력한다. 상기 상부 플레이트(220)로부터 손을 떼면 상부 플레이트(220)는 이동축(228)에 부착된 스트레인 게이지(234)의 복원력으로 원점으로 되돌아온다.
또한 상부 플레이트(220)의 중앙부에 힘을 가하면 이동축(228)이 하방으로 이동하면서 스위치(410)인 택트 스위치(236)를 눌러서 온/오프 동작 신호를 출력한다. 프로세서(420)는 센서(400) 및 스위치(410)에서 발생되는 전기적 신호들을 해석한 후 입력 정보를 통신 모듈부(426)를 통해 무선 송신 수단으로 컴퓨터의 입력처리장치에 송신한다.
여기서 프로세서(420)를 더 상세하게 설명하면, 중앙 처리부(424)는 센서(400)의 어낼로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 어낼로그-디지털 컨버터(422)를 통해서 신호를 입력받으며, 스위치(410)에서 발생하는 전기적 신호도 입력된다. 입력된 신호는 중앙처리부(424)에서 해석되어 입력정보로 해서 출력되며, 출력된 정보는 통신 모듈부(426)에서 무선 송신수단(미도시)을 통해 컴퓨터의 정보입력처리장치(450)에 전송된다. 메모리(428)는 중앙 처리부(424)의 구동을 위한 프로그램이 저장되어 있다. 타이머(430)는 중앙 처리부(424)가 처리하는 정보 데이타의 주기성을 인가한다.
도 5는 본 발명에 따른 정보 입력장치를 사용하여 키보드에서의 대문자, 소문자, 마우스 기능, 특수문자 모드로 변경하는 예를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 상부 플레이트(220)를 한번 가압하여 이동축(228)이 하방의 택트 스위치(236)를 누르면 택트 스위치(236)로부터 클릭신호가 발생되어서 시계방향의 다음 모드로 변경된다. 두 번 연속하여 가압하면 더블 클릭이 되어서 반시계 방향의 모드로 변경된다. 도 5에서는 4개의 모드를 예로 하였지만, 필요에 의해서 모드의 수를 변경할 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 두 개의 무선 입력장치를 사용하여 키보드와 같이 문자를 입력하는 예를 도시한 것이다. 잡음, 신호 획득 등을 고려하여 이동축(도 3의 참조번호 228 참조)의 움직임을 8방향으로 인식하는 경우를 예로 든 것이다. 두 개의 무선 입력장치의 방향신호의 조합으로 64개를 구현할 수 있게 되므로 도 5에서 선택된 모드에서 키보드로서의 입력기능을 수행할 수 있게 된다.
다시 설명하면, 포인팅 장치로 사용하고자 하는 경우에는 택트 스위치(도 3의 참조번호 236)를 사용하여 마우스 모드로 선택한 뒤, 정해진 하나의 무선 입력장치를 사용하여 이동축(도 3의 참조번호 228)으로 이동방향을 선택하면 타이머(도 4의 참조번호 430)에 의해 진행길이가 계산된다. 대문자를 입력시키고자 하는 경우에는 택트 스위치(236)를 클릭하여 대문자 모드를 선택하고서, 두 개의 입력장치를 사용하여 방향을 선택하여 입력하면 된다. 이 때 입력되는 장치의 ID 정보도 함께 입력된다.
도 7은 본 발명에 따른 정보 입력방법을 보이는 흐름도이다. 이하 도 4에 도시된 무선 입력장치의 작동원리를 설명하는 블록도를 기준으로 도 7을 상세히 설명한다.
먼저, 센서(400) 및 프로세서(420)를 초기화한다(702).
이어서, 사용자 종료 신호 여부를 판단한다(704). 이 때 사용자 종료 신호가 검출되면 정보 처리를 종료하고(706), 사용자 종료 신호가 검출되지 않으면 입력되는 신호 검출여부를 판단한다(708).
입력되는 신호가 클릭 신호인 지 여부를 판단하며, 클릭 신호인 경우는 그 신호가 더블 클릭 신호인 지 재차 판단한다(710). 이러한 클릭 신호로 입력모드가 결정되는 데 하나의 클릭 신호인 경우 시계방향으로 모드가 변경되며(712), 더블클릭 신호인 경우 반시계 방향으로 모드가 설정된다(714). 클릭 신호가 계속해서 입력되는 경우에는 상기 과정을 반복하여 입력모드가 설정된다.
입력되는 신호가 센서인 경우, 디지털 신호로 변환된 신호를 처리하여(716), 해당되는 문자 또는 방향을 선정하여(718) 전송한다(720).
사용자 종료신호가 검출될 때까지 상기 과정을 반복한다.
도 8은 본 발명의 제2실시예로서 무선 입력장치의 개략 단면도이며, 제1실시예와 같은 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다. 도면을 참조하면, 이동축(280)이 X-Y 스트레인 게이지이며, 이동축(280)은 상단부가 상부 플레이트(220)에 고정되어 있으며, 하부는 하부 플레이트(222)의 홈(230)에 의해서 지지된다.
상기 구조의 무선 입력장치는 상부 플레이트(220)의 움직임에 따라서이동축(280)의 하단부를 축으로 X-Y 스트레인 게이지인 이동축(280)이 변위되며, 이 상부 변위로 전기적 신호가 출력되며, 다른 구성요소의 작용은 위에서 설명한 바와 같다.
도 9는 본 발명의 제3실시예로서 무선 입력장치의 개략 단면도이며, 제1실시예와 같은 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다. 도면을 참조하면, 이동축(228)의 8방향에는 하부 플레이트(222)의 내측면232)에 부착된 8개의 접촉 플레이트(290)가 형성되어 있다. 이동축(290)은 상단부가 상부 플레이트(220)에 고정되어 있으며, 하부는 하부 플레이트(222)의 홈(230)에 스프링(292)에 의해서 지지된다.
상기 구조의 무선 입력장치는 상부 플레이트(220)의 움직임에 따라서 이동축(228)의 움직이는 방향에 마련된 접촉 스위치(290)를 접촉함으로써 그로부터 전기적 신호가 출력되며, 상기 스프링(292)에 의해서 이동축(228)은 원래의 위치로 복원된다. 이 경우에는 접촉 스위치(290)로부터 출력되는 전기적 신호가 디지털 신호이므로 제1실시예의 구성요소에서 어낼로그-디지털 컨버터(도 4의 참조번호 422)를 생략할 수 있으며 다른 구성요소의 작용은 위에서 설명한 바와 같다.
도 10은 본 발명에 따른 무선 입력장치(310)를 소형 컴퓨터인 PDA(300)에 응용한 예를 설명하는 도면이다. 도면을 참조하면, 두 개의 무선입력장치(310)를 PDA(300)의 양측에 배치하고 무선 입력장치(310)의 측면 또는 바닥에 마련된 인터페이스(312)로 PDA(300)와 통신하게 하면서 데이터를 입력할 수 있게 된다. 또한, 상기 무선 입력장치(310)를 PDA(300)로부터 분리하여 무선통신으로 키보드 등의 기능을 수행하게 함으로써 컴퓨터의 소형화를 도모할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 입력 시스템은 소형이면서도 저가격으로 키보드의 기능을 효율적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 서로 마주보며, 소정 간격을 두고 격리되어 있는 상부 플레이트 및 하부 플레이트;
    상기 상,하부 플레이트들 사이에 개재되어 상기 상부 플레이트의 움직임을 전달하는 이동축;
    상기 이동축의 동선을 감지하는 센서;
    상기 센서의 신호를 처리하는 프로세서;
    상기 프로세서로부터의 신호를 전송하는 신호 전송 수단; 및
    상기 상부 플레이트에서 상기 하부 플레이트 방향으로 소정 압력이상이 가해지면 하방으로 눌리면서 스위칭을 하는 스위치;를 구비하며,
    상기 프로세서는 상기 센서와 함께 상기 스위치의 신호를 처리하는 프로세서인 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치는 택트 스위치인 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 택트 스위치는 상기 이동축의 하부에 접촉연결되는 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하부 플레이트에 내장되는 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 플레이트의 하부에 형성된 반구형의 오목한 홈들;
    상기 홈들에 내재되는 슬라이딩 부재들;을 더 구비한 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동축은 그 상단부가 상기 상부 플레이트에 고정되고, 그 하단부는 상기 하부 플레이트에 형성된 홈에 위치하는 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 하부 플레이트의 내측으로부터 연장되어서 상기 이동축의 측면에 연결되는 스트레인 게이지인 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서는 X-Y 스트레인 게이지로서 상기 이동축과 일체형인 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 이동축을 둘러싸며 상기 하부 플레이트의 홈의 측면에 마련되는 접촉스위치인 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 플레이트의 일측에 형성되는 인터페이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 입력장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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