KR100449519B1

KR100449519B1 - Compact input device

Info

Publication number: KR100449519B1
Application number: KR10-2002-0033080A
Authority: KR
Inventors: 박경희
Original assignee: 박경희
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-10-01
Also published as: KR20020060129A

Abstract

컴팩트(compact)한 컴퓨터나 PDA 등에 데이터인풋(data input)을 쉽게할 수 있게 하기 위하여, 인풋디바이스의 키매트릭스(key matrix)상에 두 축(X-axis, Y-axis)을 설정하고 두 축의 값들의 좌표상에 각 키를 배열하고 그중 눌려지는 키의 수에 상관없이 각 축의 최고(max) 또는 최소(min)값을 구하여 그 좌표상의 데이터를 인풋하게 하므로, 키매트릭스를 필요에 따라 얼마든지 컴팩트하게 할 수 있고 눈으로 직접 데이터를 확인하면서 누를 수 있게한다.To make it easier to input data into compact computers or PDAs, set up two axes (X-axis, Y-axis) on the key matrix of the input device. Arrange each key on the coordinates of the values and obtain the maximum or minimum value of each axis regardless of the number of keys pressed, and input the data on the coordinates. It can be compact and pressed while visually checking the data.

Description

Compact input device

본 발명은 컴팩트한 키보드(keyboard), 키패드(keypad, touchpad), 터치스크린(touchscreen)등의 좁은 공간에 데이터를 통상의 쿼티키보드(qwerty keyboard)처럼 편하게 인풋(input)하기 위한 것으로,The present invention is to conveniently input data into a narrow space such as a compact keyboard, keypad, touchscreen, etc. like a conventional qwerty keyboard.

최근 셀룰러폰(cellular phone), PDA, 전자수첩 등의 대중화와 함께 좁은 공간에 데이터를 키 인풋하기 위한 많은 컴팩트한 키보드들이 제공되고 있는바 그중,Recently, with the popularization of cellular phones, PDAs, and electronic organizers, many compact keyboards for inputting data in a narrow space have been provided.

US5973621(compact keyed Input device)와 US5612690(compact keypad system ane method)에서는 도 1의 (가)에서의 데이터 6처럼 빗금친 부분의 인접한 키들이 동시에 눌려질 때 특정 데이터값을 부여하는 독특한 기능(a unique output function as a comsequence of physically adjacent keys or key equivalents operated simultaneously)을 사용하고 있으나 첫째, 인접한 키들은 보통 4개 또는 3개의 키로 이루어지고 이들의 정해진 키들만을 선택해야 하므로 제약이 있고 둘째, 그 총면적은 사람의 수지(human finger) 등과 같은 입력도구가 접촉하여 누르는 면적의 크기를 넘지 못하여 키보드의 크기를 줄이거나 키들을 밀집하는데 한계가 있고 셋째, 셀룰러폰 등을 손에들고 서서 좁은 공간상에 키 인풋을 하다보면 수지의 원하는 끝부분만 키보드에 접촉하는 것이 아니라 도 1의 (나)에서 빗금친 부분처럼 수지안쪽의 마디부분까지 길다랗게 접촉을하여 다른 키들까지 건드리게 되는 경우가 많은데 이는 인접한 키들의 범위를 넘어서 다른 키들까지 접촉하므로 오타가 발생하는 문제점들이 있고,In US5973621 (compact keyed input device) and US5612690 (compact keypad system ane method), a unique function of assigning a specific data value when adjacent keys of hatched portions are pressed simultaneously, such as data 6 in FIG. output function as a comsequence of physically adjacent keys or key equivalents operated simultaneously), but first, the adjacent keys are usually four or three keys and must be selected only from their specified keys. Input tools, such as human fingers, do not exceed the size of the area that is pressed by the touch, reducing the size of the keyboard or limiting the density of keys. Third, holding a cellular phone, etc. Do not touch only the desired end of the resin on the keyboard, but the inside of the resin like the hatched in Figure 1 (b) In many cases, the long contact to the node portion is touched to other keys, but there are problems in that a typo occurs because the other keys are touched beyond the range of adjacent keys.

대한민국실용신안청 출원번호 20-2000-0020659(터치패드를 이용한 데이터 입력장치)에서는 복수로 선택된 키들을 연산하여 중심점에 위치하는 키를 대표로 판단하는 수단을 제시하고 있으나 첫째, 도 2의 (가)에서 처럼 목표로 하는 키가 복수로 선택되는 키들의 중심에 위치하여 수지(1)에 의해 가려지게 되므로 누르는 정확도가 떨어지고 둘째, 사람의 수지(finger)는 굴곡이 있으며 딱딱하지 못 하고 접촉하는 부위(도면의 검은부분)가 미세한 힘의 변화에 의해 달라져서 연산하는 중심점이 달라질 수 있고 셋째, 도 2의 (나)와 같이 잘 못하여 수지 안쪽까지 길게 접촉(도면의 검은 부분)하게 되는 경우에는 엉뚱한 연산값이 나오게 되어 오타가 발생할 수 있는 문제점들이 있다.The Korean Utility Model Application No. 20-2000-0020659 (data input device using a touch pad) provides a means for determining a key located at the center point as a representative by calculating a plurality of selected keys. As in), the target key is located at the center of a plurality of selected keys and is covered by the resin (1), so the accuracy of pressing is inferior. Second, the human finger has a curved, non-hard, contact area. (The black part of the drawing) is changed by a small change in force, and the center point to be calculated may be different. Third, if the contact is made wrong as shown in (b) of FIG. There are some problems that can cause a typo because the value comes out.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서,The present invention is to solve the above-mentioned problems,

인풋 을 행함에 있어서 가로와 세로 또는 경사를 두고 서로 교차하는 두 축을 설정하고 두 축값의 좌표들에 키를 얹고 그중 눌려지는 값들이 이루는 최외각선의 경계선상의 최대 또는 최소좌표만을 데이터로 인풋하게 하여,In doing input, two axes intersecting each other with horizontal and vertical or inclined angles are set, and the coordinates of the two axis values are keyed, and only the maximum or minimum coordinates on the boundary line of the outermost line formed by the pressed values are input as data.

사람의 수지(human finger) 크기와 관계없이 불특정 다수의 키를 누를 수 있고, 목표로 하는 키값을 눈으로 확인하면서 누를 수 있고 최외각선이 확인 되므로 접촉하는 부위의 미세한 힘의 변화를 쉽게 조절할 수 있고, 수지의 안쪽까지 길게접촉하여도 정확한 데이터를 인풋할 수 있는 인풋디바이스를 제공함에 있다.Regardless of the size of the human finger, you can press a number of unspecified keys, and you can press while visually checking the target key value, and the outermost line is confirmed, so it is easy to control the change of minute force in the contact area. In addition, the present invention provides an input device capable of inputting accurate data even when a long contact is made to the inside of the resin.

도 1은 인접한 키를 동시에 조작하여 인풋키값을 가지게 하는 US5973621(Compact keyed input device)을 나타낸 것이고,1 illustrates a US5973621 (Compact keyed input device) for simultaneously operating adjacent keys to have input key values.

도 2는 접촉면의 중심점을 잡아 키값으로 입력하는 대한민국실용신안청 출원번호 20-2000-0020659(터치패드를 이용한 데이터 입력장치)를 나타낸 것이고,Figure 2 shows the Korean Utility Model Service No. 20-2000-0020659 (data input device using the touch pad) to obtain the center point of the contact surface and input as a key value,

도 3의 (가)는 경사각좌표(oblique co-ordinates)형태의 키매트릭스에 두 축(X-axis, Y-axis)을 설정한 도면이고, (나)는 설정된 두 축의 값(x1, x2, x3, ...., xn), (y1, y2, y3, ...., ym)을 키매트릭스상에 부여하고 두 축값의 각 좌표상에 데이터를 표시한 것이고, (다), (라)그리고 (마)의 빗금을 친 부위는 키를 누를 때의 접촉면 또는 눌려진 키를 나타낸 것이고 (바)는 선택하는 데이터를 확실하게 보여주기 위하여 그 경계선과 데이터표시를 진하게 나타나게 한것이고, (사)는 본 고안으로 매우 컴팩트하게 만든 키패드를 도시한 것이고,3A is a diagram in which two axes (X-axis, Y-axis) are set in a key matrix in the form of oblique co-ordinates, and (B) is a value (x1, x2, x3, ...., xn), (y1, y2, y3, ...., ym) are given on the key matrix, and data is displayed on each coordinate of two axis values. And the hatched area in (e) represents the contact surface or key pressed when the key is pressed, and (b) darkens the border and data display to clearly show the data selected. It shows a keypad made very compact with the present invention,

도 4는 일반 바둑판형태의 키매트릭스상에 본 고안을 적용한 것으로, (가)는 좌수지(left hand finger)로 인풋을 행할 때 편리한 좌수인풋모드(left-handed iuput mode)이고, (나)는 우수지(right hand finger)로 인풋을 행할 때 사용하는 우수인풋모드(right-handed input mode)이고,Figure 4 is applied to the present invention on a key board in the form of a general board, (a) is a left-handed iuput mode (b) is convenient when input to the left hand (left hand finger), (b) Right-handed input mode used for input with right hand fingers,

도 5는 키매트릭스를 좌우섹터로 나누고 좌섹터(left sector)에 좌수인풋모드를 우섹터(right sector)에 우수인풋모드를 구비하여 일반 쿼티키보드(qwerty keyboard)와 같이 두 손을 얹고 인풋을 행할 수 있는 양수인풋모드(two-handed input mode)이고,Figure 5 divides the key matrix into left and right sectors, has a left input mode in the left sector and an excellent input mode in the right sector, so that two hands are placed on the input panel as in a normal qwerty keyboard. Is a two-handed input mode,

도 6은 각 키에 ASCⅡ와 같은 코드(code)를 발생하여 인풋키값을 CPU 등에 전송(transfer)하는 일반 방식을 이용한 것으로, 연산처리용 마이컴에 각 축의 간을 전송하기 위하여 키매트릭스상에 눌려지는 각 키의 좌표에 코드(code)를 부여하는 것을 도시하며,FIG. 6 is a general method of generating a code such as ASCII on each key and transferring input key values to a CPU, etc., which is pressed on a key matrix in order to transfer between the axes to a microcomputer for processing. To give a code to the coordinates of each key,

도 7의 (가)는 각 축의 값을 감지하기 위하여 일군의 센서띠를 나열하여 각 축상에 세운 도면이고, (나)는 키매트릭스상에 교차배열한 각 축의 센서띠와 로직서킷(logic circuit)과 마이컴과 호스트(host or CPU)로 구성된 전체 구성도이고,FIG. 7A is a diagram of a group of sensor bands arranged on each axis to sense values of each axis, and FIG. 7B is a sensor circuit and a logic circuit of each axis cross-arranged on a key matrix. It is the overall configuration consisting of a microcomputer and a host (host or CPU),

도 8의 (가)는 CPU가 스위치들을 순차적으로 살펴보아 어는 키가 접촉되었는 지 알아보게하는, 일반적으로 많이 쓰이고 있는 키스케닝법(key scaning)의 메트릭스이고, (나)는 키스케닝법의 메트릭스에서 오판정방지다이오드를 빼고 로직서킷을 구비하여 눌려지는 키들의 각 축의 값들 중 최대 최소값을 연산하여 마이컴 또는 IOP 등에 보내는 것을 도시하고,8A is a commonly used matrix of key scanning, in which the CPU sequentially checks switches to see which key has been touched, and (B) is a matrix of key scanning. Figure 5 shows the calculation of the maximum minimum value among the values of each axis of the pressed keys by subtracting the misjudgment prevention diode with a logic circuit, and sending it to a microcomputer or an IOP.

도 9의 (가)는 위 로직서킷을 인히비트서킷(INHIBIT circuit)으로 구성한 것이고, (나)는 도 5과 같이 하나의 키매트릭스상에 두 개의 X축 섹터가 존재하는 경우 Left축의 x값과 Right축의 x값을 구분하여 특정 데이터를 선택하여 최대 최소값을 구하기위한 회로도이고,(A) of FIG. 9 is configured with the INHIBIT circuit of the above logic circuit, and (B) is the x value of the Left axis when there are two X-axis sectors on one key matrix as shown in FIG. This is a circuit diagram to find the maximum minimum value by selecting specific data by dividing x value of right axis.

도 10은 좌수인풋모드, 우수인풋모드와 양수인풋모드를 중 하나를 선택하여투사할 수 있게하는 터치스크린 등에서 양수인풋모드를 선택하였을 경우 좌표를 처리하는 플로우차트(flow chart)이다.FIG. 10 is a flowchart for processing coordinates when a positive input mode is selected in a touch screen for selecting and projecting one of a left input mode, a good input mode, and a positive input mode.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

도 3의 (가)와 도 4의 (가)에서와 같이 경사각좌표 또는 통상의 바둑판형상을 가지는 매트릭상의 좌표에 서로 교차하는 두 축(X-axis, Y-axis)을 설정하고, 그 일축을 X축이라 하고 그 축상에 x값들(x1, x2, x3, ...., xn)을 나열하여 배치하고, 타축을 Y축이라 하고 그 축상에 y값들(y1, y2, y3, ...., ym)을 나열하여 배치하고, 그 교차점의 좌표(xn, ym)에 도 3의 (나) 또는 도 5처럼 각 키를 얹고 데이터를 표시하며,As shown in FIGS. 3A and 4A, two axes (X-axis and Y-axis) intersecting with each other are set to coordinates of an inclination angle or a matrix having a normal checkerboard shape, and the one axis It is called X axis and arranges and arranges x values (x1, x2, x3, ...., xn) on the axis, and the other axis is called Y axis and y values (y1, y2, y3, ...) on that axis. , and ym) are arranged, and each key is displayed on the coordinates (xn, ym) of the intersection point as shown in FIG. 3 (b) or 5, and data is displayed.

도 3의 (다)의 경우 키패드상의 키를 누르면 생기는 접촉면(2)에 형성되는 두축의 값들 (x6, x7, x8) 와 (y2, y3, y4, y5)중에서 x최소값(x-min)과 y최대값(y-max)이 이루는 좌표(x6, y5)상의 데이터 T를 지정하게 되고 다른 값들은 무시하며, 도3의 (라)에서처럼 접촉에 의해 선택되는 키 3들의 좌표(x6, y3), (x7, y5)가 두 곳만 나타나도 그 중 x최소값과 y최대값이 이루는 좌표(x6, y5)를 얻을 수 있고, 도 3의 (마)에서 처럼 직접 데이터 T가 눌려진다 해도 그 좌표(x6, y5)는 동일하게 지정되며,In the case of (c) of FIG. 3, the value of x minimum value (x-min) and (x6, x7, x8) and (y2, y3, y4, y5) of the two axes formed on the contact surface 2 generated when the key on the keypad is pressed. The data T on the coordinates (x6, y5) formed by the y maximum value (y-max) is specified and other values are ignored, and the coordinates (x6, y3) of the key 3s selected by the contact as shown in (d) of FIG. , even if (x7, y5) appears in two places, one can obtain coordinates (x6, y5) formed by the x minimum value and the y maximum value, and even if the data T is pressed directly as shown in (e) of FIG. x6, y5) are assigned the same,

도 3의 (바)는 수지(1)로 일군의 키를 눌러 데이터 T를 인풋하는 모습으로 각 키 사이의 인터스티스[(4) interstice] 또는 데이터표시부에 발광소자(5)등을 구비하고 터치스크린의 경우 색을 진하게 나타내는 등으로 경계선과 데이터표시를 확실하게 할 수 있으며, 도 3의 (사)는 도 3의 (나)를 1/4로 밀집한 것으로 본 발명의 밀집도를 보여주고 있으며,Fig. 3 (b) shows a method of inputting data T by pressing a group of keys with the resin 1, the interstitial [(4) interstice] between the keys or the light emitting element 5 or the like provided on the data display unit and being touched. In the case of the screen, the boundary line and the data display can be surely displayed by showing the color darker, and FIG. 3 (g) shows the density of the present invention by dense (b) of FIG.

도 4의 (나)는 도 3의 경사각메트릭스를 가로 세로 축을 가지는 바둑판형태의 메트릭스로 전환한 것으로 이 형태에서는 우수지[(1a) right hand finger]로 누르게 되어 있으며, 도 4의 (가)는 x최대값, y최대값의 좌표(x-max, y-max)를 찾는 형태로 좌수지[(1b) left hand finger]로 누르게 되어 있고,FIG. 4B is a view of converting the inclination angle matrix of FIG. 3 into a checkerboard-shaped matrix having a horizontal and vertical axis. In this form, it is pressed with a right hand [(1a) right hand finger], and FIG. In the form of finding the coordinates (x-max, y-max) of the maximum x value and the maximum y value, the left resin [(1b) left hand finger] is pressed.

도 5는 도 4의 (가)와 (나)의 각 매트릭스를 한 키패드(keypad or keyboard) 상에 좌우로 얹고 좌섹터(left sector)는 좌수지로 누르고 우섹터(right sector)는 우수지로 눌러서 일반 쿼티키보드를 타이핑할 때 처럼 사용할 수 있게한 것이고,FIG. 5 shows each matrix of FIGS. 4A and 4B on a keypad or keyboard, and the left sector is pressed with the left resin and the right sector is pressed with the right paper. To use the QWERTY keyboard as you type,

이상과 같이 눌려지는 키들의 신호를 처리하기 위한 수단들로서,As means for processing signals of the keys pressed as above,

도 6은 키매트릭스의 키에 특정코드를 엔코딩하여 처리하는 일반적인 방식을 이용한 것으로 이에 더하여 다수의 키가 동시에 눌려지므로, CLK의 주기에 따라 시분할(time division)로 키를 엔코더(encoder)에 보내어 하나씩 처리하게 되고 엔코딩된 각 키의 코드는 마이컴에 보내져 본 발명의 연산을 하게되며,6 illustrates a general method of encoding and processing a specific code on a key of a key matrix. In addition, since a plurality of keys are simultaneously pressed, the keys are sent to an encoder in time division according to the CLK cycle. The code of each encoded key is sent to the microcomputer to perform the operation of the present invention.

도 7의 (가)는 압력을 받으면 통전하거나 신호를 보내는 센서띠(6)로서 이들을 각 축상에 나열하여 눌려지는 축의 값을 감지하게하며, 도 7의 (나)에서 이를 서로 교차배열(7)하여 그 위에 키를 얹고 키를 누르면 감지된 x값들과 y값들을 로직서킷(8) 또는 마이컴(9)에 보내어 각기 최고 또는 최소값을 구하여 이를 호스트(10)에 보내고,7A is a sensor strip 6 which energizes or signals when pressure is applied, and arranges them on each axis so as to sense the values of the pressed axes, and in FIG. 7B, they cross each other (7). Put the key on it and press the key to send the detected x value and y value to the logic circuit (8) or microcomputer (9) to obtain the maximum or minimum value and send it to the host (10),

도 8의 (가)는 키 스캐닝법에의한 일반적인 키매트릭스로 오판정방지를 위하여 많은 다이오드(11)를 사용하나, 본 고안에서는 다수의 키가 눌려지는 것을 전제로 하므로 많은 다이오드는 사용하지않으며 그대신에 눌려지는 특정 x값에 대응하는 다수의 y값이 스캐닝되며 그 중에서 최대 최소값을 구하기 위하여 도 7의 (나)에서와 같이 로직서킷(8)이나 마이컴(9)을 사용하며,8A is a general key matrix by the key scanning method, but many diodes 11 are used to prevent misjudgment. However, in the present invention, many diodes are pressed, and thus many diodes are not used. Instead, a number of y values corresponding to a particular x value pressed are scanned and a logic circuit 8 or a microcomputer 9 is used as shown in (b) of FIG.

이상의 로직서킷으로서 인히비트서킷을 사용하거나 EXOR과 다이오드를 조합한 서킷 등을 사용할 수 있는데 그중,As above logic circuit, Inhibit circuit can be used, or circuit which combines EXOR and diode can be used.

도 9의 (가)는 인히비트서킷을 사용한 것으로, 그 동작을 예를 들면 도면에서 y1과 y2 그리고 y3가 눌려졌다고 할 때 로직(logic)에 의하여 최고값으로 y3만이 선택되고 y1과 y2는 무시되며, 그 역으로 키를 배열하면 최소값을 선택할 수 있게 되며, 도 5에서처럼 동일 키패드상에 좌수지의 좌섹터모드와 우수지의 우섹터모드의 최고 최소값이 다른 경우에 이를 각기 따로 연산하기 위하여 도 9의 (나)와 같이 좌우섹터의 X축(LX와 RX)에 좌섹터모드 인히비트서킷(그림에서는 lx1, lx2, lx3, lx4)과 우섹터모드 인히비트서킷(rx1, rx2, rx3, rx4)을 두고 눌려지는 섹터에 따라 선택적으로 논리연산하게 되며,In Figure 9A, Inhibit Circuit is used. For example, when y1, y2, and y3 are pressed in the drawing, only y3 is selected as the highest value and y1 and y2 are ignored by logic. On the contrary, when the keys are arranged, the minimum value can be selected, and when the maximum minimum value of the left sector mode of the left resin and the right sector mode of the rainwater is different on the same keypad as shown in FIG. As shown in (b), the left sector mode inhibit circuit (lx1, lx2, lx3, lx4) and the right sector mode inhibit circuit (rx1, rx2, rx3, rx4) on the left and right sector X axis (LX and RX). Depending on which sector is pressed, it will be selectively logical operation.

이상과 같은 각 기능들을 합하여 셀룰러폰, PDA, 전자수첩 등에 인스톨(instol)하고 선택버튼을 통해 그중 하나를 사용자의 선택에 따라 그 기능을 로딩(loading)하고 그 이메지(image)를 터치패드나 터치스크린 등에 투사하여 사용할수도 있다.By combining each function as described above, it is installed on a cellular phone, PDA, electronic notebook, etc., and one of them is loaded through a selection button according to a user's selection, and the image is touch pad or touched. It can also be used to project onto a screen.

이상과 같이 본 발명의 인풋디바이스는,As described above, the input device of the present invention,

작은 면적에 많은 키를 밀집 배열할 수 있고, 작은 키패드상에서도 데이터를눈으로 확인하면서 누를수 있고, 비교적 간단한 구조와 단순한 연산처리를 가지며, 수지 안쪽면까지 길게 접촉하여도 무방하므로 여타 인풋디바이스 보다도 매우 컴팩트하면서도 편하게 사용할 수 있게된다.Many keys can be arranged in a small area, can be pressed while visually checking the data on a small keypad, it has a relatively simple structure and simple operation processing, and can be contacted to the inside of the resin for a long time. Compact yet easy to use.

Claims

In the input device,

Key matrix with multiple keys,

By setting two axes crossing each other in the key matrix and defining one axis as the X axis and the other axis as the Y axis, the respective keys are arranged on the coordinates created by the two axes, and the x values (x1, x2, x3, .. means for giving .., xn) and y values (y1, y2, y3, ...., ym),

Means for selecting the maximum and minimum x-values and y-values required from among a group of x-values and a group of y-values of the keys pressed among the respective keys, and obtaining coordinates thereof;

Compact input device having means for recognizing the coordinates as specific data and transmitting it to CPU

The method of claim 1,

Let the key arrangement of the key matrix be the tilt angle coordinate,

The upper and lower directions of the left and right sides of the inclination angle coordinates are defined as the X axis and the upper and lower directions are defined as the Y axis. A compact input device that assigns y values to the keys of and calculates the coordinates of the minimum x and maximum y values of the keys pressed.

The method of claim 1,

The key array of the key matrix is formed in a checkerboard shape, the horizontal direction is defined as the X axis, and the vertical direction as the Y axis is defined, and the maximum x value and the maximum y value coordinates of the pressed keys, or the minimum x value and the maximum y value Compact input device to find the coordinates of.

The method of claim 3,

The keypad is divided into left and right sectors and the X axis is separately set. The left sector is called the LX axis and the values of the LX axis (lx1, lx2, lx3, ...., lxn '), and the right sector is called the RX axis. With the values rx1, rx2, rx3, ...., rxm ', the Y-axis is shared, and the keys located in the left sector of the pressed keys obtain the coordinates of the maximum lx value and the maximum y value. Keys located in sectors are compact input devices that find the coordinates of the minimum rx and maximum y values.