KR100718373B1

KR100718373B1 - 키 인식 장치

Info

Publication number: KR100718373B1
Application number: KR1020050064926A
Authority: KR
Inventors: 이보배
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2007-05-14
Also published as: KR20070010395A

Abstract

본 발명은 키 인식 장치에 관한 것으로서, 사용자에 의한 터치의 위치에 따라 상이한 저항값을 출력하는 3단자 가변저항형 터치 센서부와, 상기 센서부와 외부 전압 입력 단자 사이에 연결되고 외부 전압을 분배하는 전압분배부와, 상기 센서부로부터 출력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기와, 상기 센서부의 출력 단자와 상기 아날로그/디지털변환기의 입력 단자 사이에 연결되고 상기 센서부가 동작되지 않는 경우 상기 아날로그/디지털 변환기의 전압레벨을 로우(LOW) 레벨로 감압하는 감압부와, 상기 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 신호에 따라 키터치 위치를 검출하는 제어부를 포함하여 키 인식을 하는 것을 특징으로 한다.

키 인식 장치, 전압분배부, 센서부, 감압부, 제어부.

Description

키 인식 장치{Apparatus for recognizing to be pushed a key}

도 1은 종래 키 인식 장치의 구성도,

도 2는 종래 키 인식 장치의 내부 기판도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 키 인식 장치의 블록도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 키 인식 장치의 회로도,

도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 키 인식 장치의 센서부 구성도.

<도면부호의 간단한 설명>

100 : 키 인식 장치

110 : 센서부

111 : 반도체

112 : 도체

120 : 전압분배부

130 : 감압부

140 : 아날로그/디지털 변환기

150 : 제어부

본 발명은 키 인식 기술에 관한 것으로, 특히 사용자의 터치를 인식하는 키 인식 장치에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터, 이동 통신 단말기와 같이 마이크로콘트롤러가 사용되는 분야에 있어서, 마이크로콘트롤러는 사용자의 키 누름에 의해 발생되는 키 데이타를 인식하고, 그에 대응되는 특정한 기능을 수행하게 된다. 이처럼 사용자의 키누름을 인식하기 위해 사용되는 것이 키 인식 장치이다.

도 1은 종래 키 인식 장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 종래 휴대폰의 내부 기판을 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 종래 키 인식 장치는 롬과 램과 다수의 입출력 포트(P0∼P5,PA∼PE)가 집적된 마이크로프로세서로 구현되며 키 눌림 인식에 관련된 일련의 동작을 처리하는 키 인식부(10)와, 상기 키 인식부(10)로부터 인에이블 상태의 라이트(

) 제어신호와 PA∼PE포트를 통해 키 스캔 데이터가 입력되면 이를 래치 출력하는 래치부(20)와, 키패드(30)와, 버퍼부(40)를 포함한다.

키패드(30)는 키 인식부(10)의 PA∼PE 포트들과 P0∼P5 포트들 중 서로 다른 두 개의 포트가 연결되고 행렬 방식으로 배치되는 다수의 키를 포함한다. 도2에 도시된 바와 같이, 각각의 키는 PA∼PE 포트들 중 어느 하나가 연결되는 전극패턴(31)과 P0∼P5 포트 중 어느 하나가 연결되며 메탈돔(도시하지 않음.)이 설치되는 전극패턴(32) 구조로 구현된다. 또한, 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 키 패드(30)의 각 키는 5 바이 6의 행렬 방식으로 배치된다.

버퍼부(40)는 키패드(30)로부터 키 스캔 데이터에 대한 응답 데이터를 입력포트(D0∼D5)를 통해 입력받아 임시 저장한다. 일반적으로 상기 버퍼부(40)는 키패드(30)의 어떠한 키도 눌려지지 않았다면, D0∼D5 포트들 각각을 통해 키 인식부(10)에서 출력된 키 스캔 데이터 예컨대, 11111를 입력받아 저장한다. 한편, 버퍼부(40)는 키패드(30)의 어느 한 키 예컨대, 도1에서 '1'이 눌려지면 D0 포트를 통해 10111이라는 응답데이터를 입력받아 저장하게 된다.

또한, 버퍼부(40)는 키 인식부(10)로부터 인에이블 상태의 리드(

) 제어신호가 입력되면, 저장된 응답 데이터를 A0∼A5 포트를 통해 출력한다. 이때, 키 인식부(10)는 P0∼P5 포트들을 통해 응답 데이터가 입력되면, 버퍼부(40)로 클리어(

)제어신호를 출력함과 동시에 PA∼PE 포트를 통해 출력한 키 스캔 데이터와 P0∼P5 포트 각각을 통해 입력된 응답 데이터를 비교하여 키 누름을 인식한다.

한편, 이동 통신 단말기의 경우 점차 다양한 기능 예를 들면, 카메라, MP3, 라디오, TV 등 과 같은 부가기능이 탑재되고 있다. 그런데, 종래 키 인식장치는 하나의 키에 대응되는 키 데이터가 정해져 있기 때문에 사용자가 점차 증가하는 부가 기능들을 수행할 수 있도록 하려면, 단말기 제조업체는 더욱 많은 수의 키를 단말기에 설치해야 하는 문제점을 해소할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 간단한 입력장치로 보다 많 은 정보의 입력이 가능한 키 인식 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 키 인식 장치의 일 양상에 따르면, 키 인식 장치는 사용자에 의한 터치의 위치에 따라 상이한 저항값을 출력하는 3단자 가변저항형 터치 센서부와, 센서부와 외부 전압 입력 단자 사이에 연결되고 외부 전압을 분배하는 전압분배부와, 센서부로부터 출력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기와, 센서부의 출력 단자와 아날로그/디지털변환기의 입력 단자 사이에 연결되고 센서부가 동작되지 않는 경우 아날로그/디지털 변환기의 전압레벨을 로우(LOW) 레벨로 감압하는 감압부와, 아날로그/디지털 변환기로부터 출력되는 신호에 따라 키터치 위치를 검출하는 제어부를 포함하여 키 인식을 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따라 키 인식 장치는 키 버튼을 누르는 위치에 따라 입력 데이터가 달라지므로 간단한 키입력 장치로 보다 많은 정보를 입력하는 것이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술하는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 키 인식 장치의 블록도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 키 인식 장치(100)는 크게 센서부(110)와 전압분배부(120)와 감압부(130)와 아날로그/디지털 변환기(140)와 제어부(150)를 포함한다.

센서부(110)는 사용자에 의한 터치의 위치에 따라 상이한 저항값을 출력한다. 일 실시예에 있어서, 센서부(110)는 사용자에 의한 터치 위치에 따라 상이한 저항값을 출력하는 3단자 가변저항형 터치 센서로 구현될 수 있다. 이하 FSR(Force Sensing Resistor) 센서의 상세 구성 및 작동은 도 5를 참고하여 후술한다.

전압분배부(120)는 센서부(110)와 외부 전압 입력 단자 사이에 연결되고 외부 입력 전압을 분배한다. 일 실시예에 있어서, 상기 전압분배부(120)는 다수의 저항들로 구현될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 외부 입력 전압은 3.0V 의 전압이고, 휴대폰 배터리로부터 공급될 수 있다.

감압부(130)는 센서부(110)와 아날로그/디지털 변환기(140) 사이에 연결되고 센서부(110)가 동작되지 않는 경우 상기 아날로그/디지털 변환기(140)의 입력 단자에 플로팅(floating) 되어 있는 전압을 로우(LOW) 레벨로 감압하여 센서부(110)에서 들어오는 신호 전압을 정확하게 아날로그/디지털 변환기(140)에 전송한다.

아날로그/디지털 변환기(140)는 센서부(110)와 제어부(150) 사이에 연결되고 센서부(110)에서 출력되는 사용자의 터치에 의해 발생되는 전압를 대응되는 디지털 수치로 변환하여 제어부(150)에 전송한다.

제어부(150)는 아날로그/디지털 변환기(140)로부터 입력되는 신호에 따라 키터치 위치를 검출하고 기능을 수행한다. 일 실시예에 있어서, 제어부(150)는 검출된 키 터치 위치정보에 따라 설정된 다양한 기능, 예컨대 스피커로 출력되는 벨소리 음량을 높이거나 낮추는 등의 기능을 실행시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 키 인식 장치(100)의 회로도이다. 본 실 시예에 따른 키 인식 장치(100)는 센서부(110)와 전압분배부(120)와 감압부(130)와 아날로그/디지털 변환기(140)와 제어부(150)를 포함한다.

센서부(110)는 일 실시예에 있어서, FSR 센서를 포함하여 구현될 수 있다. 구체적으로, 센서부(110)의 하단(b)은 외부 전압 입력단과 접지 사이에 연결되는 제1 저항(R2)과 제1 저항(R2)과 접지 사이에 연결되는 제2 저항(R3) 사이의 접점과 연결되고, 센서부(110)의 상단은 제어부(150)의 GPO 단자와 연결되고, 센서부(110)의 검출단(b)은 아날로그/디지털 변환기(140)의 입력 단자와 연결되며, 아날로그/디지털 변환기(140)의 출력 단자는 제어부(150)와 연결되고, 센서부(110)의 검출단(c)과 아날로그/디지털변환기(140)의 입력 단자 사이의 접점과 접지사이에 풀다운(pull-dowm) 저항(R1)이 연결된다.

일 실시예에 있어서 사용자가 키를 눌렀을때 동작 모드일 경우 제어부(150)의 GPO 단자가 2.6V로 셋팅되어 센서부(110)의 상단(a)에 입력되고 전압분배부(120)에서 일정 전압(0.5V)이 출력되어 센서부(110)의 하단(b)에 입력되어 일정전압(0.5V)이상 2.6V이하의 전압이 센서부(110)에서 생성되어 검출단(c)으로 출력된다. 출력된 전압은 아날로그/디지털 변환기(140)로 입력되어 디지털 수치로 출력된다. 출력된 디지털 수치를 제어부(150)가 인식하여 다양한 기능들을 구현할 수 있다.

일 실시예에 있어서 사용자가 키를 눌렀을때 절전 모드일 경우 제어부(150)의 GPO 단자가 0V로 셋팅되어 센서부(110)의 상단(a)에 입력되고 전압분배부(120)에서 일정 전압이 출력되어 센서부(110)의 하단(b)에 입력되어 0V이상 일정 전압 (0.5V)이하의 전압이 센서부(110)에서 생성되어 검출단(c)으로 출력된다. 출력된 전압은 아날로그/디지털 변환기(140)로 입력되어 디지털 수치으로 출력된다. 출력된 디지털 수치를 제어부(150)가 인식하여 다양한 기능을 구현할 수 있다.

일 실시예에 있어서 사용자가 키를 누르지 않을때는 동작 모드나, 절전 모드에 상관 없이 감압부가 아날로그/디지털 변환기(140)의 입력 단자에 플로팅(floating) 되어 있는 전압을 로우(LOW) 레벨로 감압하여 센서부(110)에서 출력되는 전압이 정확히 아날로그/디지털 변환기(140)에 전송되도록한다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 FSR 센서(110)의 블록도이다. 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 FSR 센서(110)는 상단(a)과 하단(b)과 검출단(c)과 저항성 반도체(111)와 도체(112)를 포함한다.

센서부(110)의 저항성 반도체(111) 및 그 연장 전극(상부 빗살형태)은 상판으로 구성되고 도체(112) 및 그 연장 전극(하부 빗살형태)들은 하판으로 구성된다. 저항성 반도체(111)는 길고 얇은 저항성의 물질이며, 도체(112)는 상단(a), 하단(b), 검출단(c)을 가진 전도성 물질이다. 저항성 반도체(111)가 놓인 상판과 도체(112)가 설치된 하판은 격벽(separator, 미도시)에 의해 기계적/전기적으로 이격된다.

FSR 센서(110)를 사용자가 누르지 않을때 저항성 반도체(111)와 도체(112)사이에 격벽에 의해 이격되어 있다가 사용자가 누르면 저항성 반도체(111)의 연장부와 도체(112)의 연장부가 누른 위치에서 접촉하게 되어 접촉된 위치에 따라 상이한 저항값을 출력되고 상이한 저항값에 대응되는 전압을 검출단(c)에 출력시킨다.

한편, 본 발명에 따른 키 인식 장치는 이동통신 단말기나, 개인 휴대 정보 단말기 등과 같이 마이크로프로세서를 포함하여 구성된 단말기에 탑재되어 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명의 키 인식 장치는 하나의 키를 사용하지만 누르는 위치에 따라 상이하게 인식이 되므로 다양한 부가기능, 예컨데 볼륨조절, 포인팅, 기능키 등의 역할을 수행할 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 키 인식 장치는 간단한 하나의 키 입력수단으로 다양한 기능키 입력이 가능하므로 키버튼이 차지하는 공간을 줄여 단말기의 크기를 줄일 수 있는 추가적인 작용효과를 가진다.

본 발명에 따른 키인식 장치는 이동통신 단말기 뿐 아니라 MP3, 라디오, TV 등에도 적용할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다라는 것은 명백하다. 예를 들어 본 발명에 따른 키입력수단을 복수개로 구성하여 보다 많고 다양한 키인식이 가능하도록 할 수 있다. 따라서, 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 할 것이다.

Claims

삭제
사용자에 의한 터치 위치에 따라 상이한 저항값을 출력하는 3단자 가변저항형 터치 센서부와;

상기 센서부와 외부 전압 입력 단자 사이에 연결되고 외부 전압을 분배하는 전압분배부와;

상기 센서부로부터 출력되는 아날로그 전압을 디지털 수치로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기와;

상기 센서부의 출력 단자와 상기 아날로그/디지털변환기의 입력 단자 사이에 연결되고 상기 센서부가 동작되지 않는 경우 상기 아날로그/디지털 변환기의 전압레벨을 로우(LOW) 레벨로 감압하는 감압부와;

상기 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 신호에 따라 키 터치 위치를 검출하는 제어부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 인식 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 전압분배부가 :

외부 전압 입력단과 접지 사이에 연결되는 제1 저항과, 상기 제1 저항과 접 지 사이에 연결되는 제2 저항을 포함하되,

상기 센서부가 상기 제1 저항과 제2 저항 사이의 접점과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 키 인식 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 감압부가 :

상기 센서부의 출력 단자와 상기 아날로그/디지털변환기의 입력 단자 사이에 연결되고 상기 센서부가 동작되지 않는 경우 상기 아날로그/디지털 변환기의 전압레벨을 로우(LOW) 레벨로 감압하는 풀다운(pull-down) 저항으로 구현되는 것을 특징으로 하는 키 인식 장치.