KR19980072128A - 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치 - Google Patents

Abstract

리모콘의 버튼 기능을 하기 위한 키매트릭스와, 마이크로 조이스틱과 조이스틱 전용버튼이 설치되어 있는 조이스틱부와, 상기한 조이스틱부로부터 입력되는 데이터를 전용으로 처리하기 위한 제2 마이크로 컨트롤러와, 상기한 키매트릭스로부터 출력되는 신호와 상기한 제2 마이크로 컨트롤러로부터 전송되는 데이터를 구분하여 일정한 데이터 포맷으로 변환하여 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러와, 상기한 제1 마이크로 컨트롤러의 출력단에 연결되어 있는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 동작에 따라 제1 마이크로 컨트롤러의 출력신호를 광신호로 변환하여 출력하는 적외광선 발광 다이오드를 포함하는 송신부와, 적외선을 수신하여 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 적외선 데이터모듈과, 상기한 적외선 데이터 수신모듈로부터 입력되는 신호를 어드레스 신호에 따라 버퍼로 출력하는 수신 마이크로 컨트롤러와, 수신 마이크로 컨트롤러로부터 입력되는 데이터를 일시 저장한 뒤에 시스템 데이터 버스상에 올리는 버퍼와, 시스템 어드레스 버스상의 어드레스를 해독하여 수신 마이크로 컨트롤러로 전송하는 주소해독로직과, 어드레스를 시스템 어드레스 버스상에 올린 후에 시스템 데이터 버스상에 올려진 데이터를 읽어들이는 동작을 제어하는 메인 처리장치를 포함하는 수신부로 이루어지며, 리모콘과 리모트 포인트와 조이스틱의 기능을 통합시켜 간단하게 구성함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 컴퓨터 본체와의 연결이 무선으로 이루어지도록 하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 하면서 외관미도 높일 수 있도록 하는 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치를 제공한다.

Description

개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치

이 발명은 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 리모콘과 리모트 포인트와 조이스틱의 기능을 통합시켜 간단하게 구성함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 컴퓨터 본체와의 연결이 무선으로 이루어지도록 하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 하면서 외관미도 높일 수 있도록 하는 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치에 관한 것이다.

개인용 컴퓨터는 점차적으로 크기는 소형화되면서도 기능이 다양해짐에 따라, 사용자의 편리성을 도모함과 동시에 이를 뒷받침해주기 위한 주변장치로서 리모콘, 리모트 포인트, 조이스틱 등이 사용되고 있다.

상기한 리모콘은 기존에 가전제품에 적용되었던 것을 개인용 컴퓨터에 적용시킨 것으로서 그 기능상의 특징은 일반적인 리모콘과 별다를 것이 없다. 상기한 리모콘은 배터리로부터 전원을 공급받아 동작하게 되는데, 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 키매트릭스(10)에 연결되어 있는 마이크로 컨트롤러(20)가 그 동작을 총괄하여 제어하며, 적외광선 발광 다이오드(InfraRed Light Emitting Diode, IR LED) (30)를 이용해 데이터를 컴퓨터 시스템의 수신부까지 전송한다. 상기한 마이크로 컨트롤러(20)는 발진기(21)로부터 발생되는 펄스를 분주기(22)를 이용하여 분주한 뒤에 타이밍 펄스 발생기(23)를 이용하여 순차적으로 키매트릭스(10)로 출력함으로써 키매트릭스(10)상의 버튼의 눌림을 스캔닝하며, 버튼이 눌렸을 경우에 키입력 검출회로(25)가 이를 감지하여 데이터 인코더(26)로 출력함으로써 데이터 인코더(26)로부터 눌린 버튼에 해당되는 정해진 데이터 코드가 생성된다. 이렇게 생성된 데이터는 출력 합성회로(27)에서 전송을 위하여 특정의 데이터 포맷으로 형성되며, 캐리어 발생기(24)로부터 발생된 고주파 반송신호와 함께 코드 변조회로(28)에서 변조된 뒤에 최종단의 트랜지스터(TR)의 구동을 통해 적외광선 발광 다이오드(30)를 통해 컴퓨터 시스템의 수신장치로 데이터가 전송된다.

현재 시판되고 있는 리모트 포인트는, 노트북 컴퓨터에서 흔히 볼 수 있는 마이크로 조이스틱이라는 포인팅 기능을 위해 개인용 컴퓨터에 적용되어 현재 시판되고 있는 디바이스를 이용하여 미국의 인터링크(Interlink)사에서 개발한 제품이다. 이는 마우스의 기능과 리모콘 기능을 정교하게 합성한 디바이스로서 수신부의 동작원리는 마우스와 마찬가지 구성으로 이루어지나 송신부는 새롭게 설계되어 있다. 상기한 리모트 포인트는 가장 아래부분에 있는 FSR을 이용해 사용자가 누를 경우 동서남북의 네방향으로의 움직임을 감지, 측정하여 이 움직임을 컨트롤러에 전달하며, 컨트롤러는 이를 받아서 정확한 움직임의 양을 계산하여 전송을 위한 데이터 포맷으로 변환시킨다. 그리고, 리모콘과 똑같은 방법으로 컴퓨터 시스템의 수신부로 데이터를 전송한다.

상기한 조이스틱은 게임에 사용되는 흔한 디바이스로서 컴퓨터 시스템과 유선으로 연결되어 있으며, 마우스와는 다르게 움직임을 계산하지 않고 단지 현재 포인트가 어디에 있는지에 대해서만 감지할 수 있도록 해주고 있다. 상기한 조이스틱에는 애널로그 조이스틱과 디지틀 조이스틱이 있는데, 디지틀 조이스틱이 그 정교함에 있어 훨씬 뛰어나며. 특히 감지도 측면에서 애널로그 조이스틱보다 나은 성능을 보여 준다.

그러나, 이와 같은 컴퓨터 시스템의 주변장치는 각각 별도로 제조되기 때문에 제조원가가 높아지는 문제점이 있으며, 또한 리모트 포인트와 조이스틱은 유선으로 연결되어 있어서 일정한 거리이상 떨어질 수가 없기 때문에 사용자가 원거리에서 게임을 즐길 수가 없는 문제점이 있다.

그리고, 유선으로 컴퓨터 본체와 연결되는 리모트 포인트와 조이스틱를 사용하기 위해서는 서로 다른 신호배치구조와 모양을 갖는 커넥터를 사용하여 연결해주어야 하기 때문에, 컴퓨터를 처음 사용하는 초보자는 이와 같은 연결방법을 잘 몰라서 컴퓨터 사용법의 어려움을 불평하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라. 축 늘어진 유선 케이블이 공간을 많이 차지하면서 어지럽게 흩어져 있어서 미관상 보기에도 좋지 않고, 컴퓨터 시스템의 설치 위치를 변경하기 위하여 이동하고자 하는 경우에는 컴퓨터 본체로부터 분리한 뒤에 다시 새롭게 연결해주어야 하는 번거로움이 있다.

이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리모콘과 리모트 포인트와 조이스틱의 기능을 통합시킴으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 컴퓨터 본체와의 연결이 무선으로 이루어지도록 함으로써 사용상 편리함과 외관미도 함께 높일 수 있도록 하는 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 리모콘의 버튼 기능을 하기 위한 키매트릭스와, 마이크로 조이스틱과 조이스틱 전용버튼이 설치되어 있는 조이스틱부와, 상기한 조이스틱부로부터 입력되는 데이터를 전용으로 처리하기 위한 제2 마이크로 컨트롤러와, 상기한 키매트릭스로부터 출력되는 신호와 상기한 제2 마이크로 컨트롤러로부터 전송되는 데이터를 구분하여 일정한 데이터 포맷으로 변환하여 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러와, 상기한 제1 마이크로 컨트롤러의 출력단에 연결되어 있는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 동작에 따라 제1 마이크로 컨트롤러의 출력신호를 광신호로 변환하여 출력하는 적외광선 발광 다이오드를 포함하는 송신부와, 적외선을 수신하여 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 적외선 데이터모듈과, 상기한 적외선 데이터 수신모듈로부터 입력되는 신호를 어드레스 신호에 따라 버퍼로 출력하는 수신 마이크로 컨트롤러와, 수신 마이크로 컨트롤러로부터 입력되는 데이터를 일시 저장한 뒤에 시스템 데이터 버스상에 올리는 버퍼와, 시스템 어드레스 버스상의 어드레스를 해독하여 수신 마이크로 컨트롤러로 전송하는 주소해독로직과, 어드레스를 시스템 어드레스 버스상에 올린 후에 시스템 데이터 버스상에 올려진 데이터를 읽어들이는 동작을 제어하는 메인 처리장치를 포함하는 수신부로 이루어진다.

도 1은 종래의 개인용 컴퓨터의 리모콘 송신장치의 블럭 구성도이다.

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 송신장치의 블럭 구성도이다.

도 3은 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 수신장치의 블럭 구성도이다.

도 4는 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치의 블럭 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

41 : 키매트릭스 42 : 제1 마이크로 컨트롤러

43 : 조이스틱부 44 : 제2 마이크로 컨트롤러

51 : 적외선 데이터 수신모듈 52 : 수신 마이크로 컨트롤러

53 : 버퍼 54 : 주소해독로직

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 송신장치의 블럭 구성도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 송신장치의 구성은, 리모콘의 버튼 기능을 하기 위한 키매트릭스(41)와, 마이크로 조이스틱과 조이스틱 전용버튼이 설치되어 있는 조이스틱부(43)와, 상기한 조이스틱부(43)로부터 입력되는 데이터를 전용으로 처리하기 위한 제2 마이크로 컨트롤러(44)와, 상기한 키매트릭스(41)로부터 출력되는 신호와 상기한 제2 마이크로 컨트롤러(44)로부터 전송되는 데이터를 구분하여 일정한 데이터 포맷으로 변환하여 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러(42)와, 상기한 제1 마이크로 컨트롤러(42)의 출력단에 연결되어 있는 구동 트랜지스터(TR)와, 구동 트랜지스터(TR)의 동작에 따라 제1 마이크로 컨트롤러(42)의 출력신호를 광신호로 변환하여 출력하는 적외광선 발광 다이오드(30)를 포함하여 이루어진다.

도 3은 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 수신장치의 블럭 구성도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 수신장치의 구성은, 적외선을 수신하여 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 적외선 데이터모듈(51)과, 상기한 적외선 데이터 수신모듈(51)로부터 입력되는 신호를 어드레스 신호에 따라 버퍼(53)로 출력하는 수신 마이크로 컨트롤러(52)와, 수신 마이크로 컨트롤러(52)로부터 입력되는 데이터를 일시 저장한 뒤에 시스템 데이터 버스상에 올리는 버퍼(53)와, 시스템 어드레스 버스상의 어드레스를 해독하여 수신 마이크로 컨트롤러(52)로 전송하는 주소해독로직(54)과, 어드레스를 시스템 어드레스 버스상에 올린 후에 시스템 데이터 버스상에 올려진 데이터를 읽어들이는 동작을 제어하는 메인 처리장치(60)를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치의 작용은 다음과 같다.

전원이 인가되면, 이 발명의 실시예에 따른 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치의 동작이 시작된다. 동작이 시작되면, 송신장치의 제1 마이크로 컨트롤러(42)는 키매트릭스(41)의 모드(잠금/마우스/조이스틱) 스위치의 상태를 파악하여 마우스 모드인지 조이스틱 모드인지를 미리 설정하게 된다. 상기한 모드 스위치는 일반 버튼 데이터 포맷에는 아무런 영향을 미치지 아니하며, 단지 제2 마이크로 컨트롤러(44)로부터 오는 데이터 포맷을 결정하게 된다.

제2 마이크로 컨트롤러(44)는 조이스틱부(43)의 마이크로 조이스틱이나 조이스틱 전용버튼의 동작을 감지하여 상황을 파악한 뒤에 그 결과값을 제1 마이크로 컨트롤러(42)에 전달해주게 되며, 제1 마이크로 컨트롤러(42)는 이를 받아서 전송을 위한 포맷으로 데이터를 변환한다. 이와 같이 제2 마이크로 컨트롤러(42)로부터 전송되어 오는 데이터를 변환하기 위한 데이터 포맷은 다음과 같다.

다음은 키매트릭스(41)로부터 전달되는 데이터가 일반 리모콘 버튼일 경우에전송되는 데이터 포맷을 가리킨다.

상기한 두 데이터 포맷은 전송 데이터 포맷의 일관성을 위해 같게 설정해준 것이다. 이와 같이 변환된 데이터는 최종단의 트랜지스터(TR)의 구동을 통해 적외광선 발광 다이오드(30)를 통해 컴퓨터 시스템의 수신장치로 데이터가 전송된다.

한편, 수신 마이크로 컨트롤러(52)는 적외선 데이터 수신모듈(51)을 통하여 전송된 데이터중 최상위 5비트를 해독함으로써 이 데이터가 일반 버튼 데이터인지 마우스나 조이스틱 데이터인지를 판단하게 된다. 일반 데이터일 경우에는, 위에서 소개된 데이터 포맷을 참조하면, 최상위 비트가 00000(이진수)이며, 마우스일 경우에는 11111(이진수)이고, 조이스틱일 경우에는 11110(이진수)이다.

이렇게 해독된 데이터가 조이스틱 데이터일 경우에는, 수신 마이크로 컨트롤러(52)는 다음 3비트중 나머지 2비트를 확인하게 되며, 이는 차례로 조이스틱 라이트 버튼(JRB)과 조이스틱 레프트 버튼(JLB)의 눌림여부를 나타내는 것이다. 다음으로, 수신 마이크로 컨트롤러(52)는 두바이트를 확인하여 그 움직임의 크기를 확인하고, 이와 같이 전송된 데이터에 오류가 없는지를 확인하기 위해 맨 마지막 4비트의 체크섬(checksum)을 통해 오류를 검증한다.

수신된 데이터의 신뢰성이 판단되면, 수신 마이크로 컨틀로러(52)는 메인 처리장치(60)에 데이터를 전달하게 되는데, 적외선 데이터 수신모듈(51)로부터의 데이터를 차례대로 저장한 수신 마이크로 컨트롤러(52)는 이 데이터를 시스템 데이터 버스의 데이터 형태에 알맞게 처리하게 된다. 우선, 메인 처리장치(60)가 데이터를 읽을 준비가 되어 있는지를 알기 위해 주소해독로직(54)을 이용하여 시스템 어드레스 버스로부터 주소를 해독하게 된다. 주소를 해독하게 되면, 수신 마이크로 컨틀로러(52)는 이에 맞게 데이터를 시스템 데이터 버스상에 올리게 되는데, 이때는 버퍼(53)를 통해서 올리게 된다. 상기한 버퍼(53)는 74계열 TTL인 244나 245를 사용하게 되며, 8비트 데이터 라인중 4비트만을 사용한다. 만약, 조이스틱이 두개일 경우에는 나머지 4비트도 사용하게 되지만, 본 고안에서는 하나의 리모콘을 사용하기 때문에 두개의 조이스틱을 사용하는 경우는 배제하기로 한다.

시스템 데이터 버스의 4비트중 X,Y 좌표에 대한 데이터는 sd0와 sd1, 그리고 조이스틱 라이트 버튼(JRB)와 조이스틱 레프트버튼(JLB)는 sd4와 sd5가 해당되며, 이를 시스템 데이터 버스의 타이밍에 맞추어 데이터를 올려주게 된다.

이와 같이 전송된 조이스틱 데이터는, 도4에 도시되어 있는 바와 같이, -28~+28 범위내의 일정량의 크기를 갖고 있기 때문에 수신 마이크로 컨트롤러(52)가 그 값을 확인하여 시스템 데이터 버스상에 데이터를 표현하는 데는 시간을 이용하여 결정하게 된다. 좀 더 구체적으로 살펴보면, 전송 데이터가 X축의 움직임이든 Y축의 움직임이든 -28일 경우에는 최소로서 수신 마이크로 컨트롤러(52)는 최초 SEND# 신호를 발송한 이후부터 버퍼(53)를 통해 sd0과 sd1 라인을 로직 1 상태로 20㎲동안 유지하고, 최대의 경우인 +28일 경우에는 1.5ms 동안 유지하게 된다. 그리고, 조이스틱이 중심을 유지하고 있을 경우에는 대략 800㎲ 정도 유지하면 된다. 위의 데이터는 현재 시판되고 있는 애널로그 조이스틱의 경우를 샘플 평균화한 것이다. 그리고, X 혹은 Y축의 움직임을 시스템 데이터 버스상에 표현하는 동안 버튼이 눌릴 경우에는 sd4와 sd5에 최대의 타이밍으로 로직 1을 유지해주면 된다.

한편, 해독된 데이터가 리모콘 버튼으로 해독되는 경우에는 조이스틱의 경우에 준해서 해독이 이루어지게 된다.

이상의 설명에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 리모콘과 리모트 포인트와 조이스틱의 기능을 통합 구성함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 컴퓨터 본체와의 연결이 무선으로 이루어지도록 하여 사용자의 편리성과 외관미를 향상시킬수 있도록 한 효과를 가진 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치를 제공할 수가 있다. 이 발명의 이와 같은 효과는 컴퓨터 주변 입력장치 분야에서 이 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (2)

1. 리모콘의 버튼 기능을 하기 위한 키매트릭스와, 마이크로 조이스틱과 조이스틱 전용버튼이 설치되어 있는 조이스틱부와, 상기한 조이스틱부로부터 입력되는 데이터를 전용으로 처리하기 위한 제2 마이크로 컨트롤러와, 상기한 키매트릭스로부터 출력되는 신호와 상기한 제2 마이크로 컨트롤러로부터 전송되는 데이터를 구분하여 일정한 데이터 포맷으로 변환하여 출력하는 제1 마이크로 컨트롤러와, 상기한 제1 마이크로 컨트롤러의 출력단에 연결되어 있는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 동작에 따라 제1 마이크로 컨트롤러의 출력신호를 광신호로 변환하여 출력하는 적외광선 발광 다이오드를 포함하는 송신부와, 적외선을 수신하여 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 적외선 데이터모듈과, 상기한 적외선 데이터 수신모듈로부터 입력되는 신호를 어드레스 신호에 따라 버퍼로 출력하는 수신 마이크로 컨트롤러와, 수신 마이크로 컨트롤러로부터 입력되는 데이터를 일시 저장한 뒤에 시스템 데이터 버스상에 올리는 버퍼와, 시스템 어드레스 버스상의 어드레스를 해독하여 수신 마이크로 컨트롤러로 전송하는 주소해독로직과, 어드레스를 시스템 어드레스 버스상에 올린 후에 시스템 데이터 버스상에 올려진 데이터를 읽어들이는 동작을 제어하는 메인 처리장치를 포함하는 수신부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 수신 마이크로 컨트롤러는 시스템 데이터 버스상에 데이터를 표현하는 데 있어서 시간을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 개인용 컴퓨터의 리모트 조이스틱 장치.