KR200208104Y1 - 터치패드를 이용한 데이터 입력장치 - Google Patents

Abstract

컴팩트한 구조의 전자제품에 적용되기 위한 데이터 입력장치를 제공하기 위하여, 손가락과 같은 입력수단에 의해 선택되어지는 다수의 입력 키 값을 가지고 있으며, 상기 입력수단에 의해 적어도 2개 이상의 입력 키 값이 선택되도록 하나의 입력 키 영역이 작은 자판과; 상기 자판에 선택된 입력 키 값을 감지하는 복수개의 센서가 배열된 센서부와; 상기 센서부에서 감지된 복수개의 입력 키 값 연산하여 대표값을 추출해내는 마이컴을 포함하는 데이터 입력장치를 제공하여 전자제품의 컴팩트화는 물론 사용자가 손가락을 사용할 수 있으므로, 사용의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

터치패드를 이용한 데이터 입력장치{Data input device using touch pad}

본 고안은 데이터 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치패드를 키보드처럼 사용할 수 있는 데이터 입력장치에 관한 것이다.

키보드(keyboard)는 데이터입력장치의 하나로써 데스크탑이나 랩탑컴퓨터 등에 광범위하게 적용되고 있으며, 한 키 값(데이터)에 하나의 물리적 키가 대응하고, 위 물리적 키는 사용자의 손가락을 사용하여 선택되는 구조로 되어 있고, 도 1은 키보드(10)의 개략사시도이고, 도 2는 키(11)와 하부의 스위치(12)가 배열된 요부 단면도이다.

그런데 최근 모든 전자제품이 컴팩트화됨에 따라 키보드의 크기도 줄일 필요가 제기되고 있으나, 사용자의 손가락을 이용한다는 기본적인 한계에 부딪혀 그 크기를 줄이는 데는 한계가 있다.

예를 들어 전자사전이나 전자수첩과 같이 작게 만든 키보드가 제안되고 있으나, 주변의 키가 눌러지지 않도록 하고, 원하는 하나의 키를 정확하게 손으로 누르는 것은 사용자에게 적지 않은 불편함을 주고 있다.

이에 휴대폰이나 리모콘과 같은 컴팩트한 제품에는 하나의 키가 다수개의 데이터 값을 가지도록 하는 방법이 제안되고 있으나, 이는 기능키를 누르는 등 사용자가 입력방식을 습득하기에 쉽지가 않고 하나의 문자입력을 위해 다수개의 키를 눌러야 하는 비효율성이 있다.

한편, 또 다른 입력장치인 터치패드는 평면상에 매트릭스형상의 감지점이 배치되어 있고, 사용자가 어디를 눌렀고, 어느 방향으로 접촉점이 이동했는지를 감지할 수 있어서 마우스 대용으로 널리 사용되고 있다. 터치패드는 전기적 접점(스위치)들을 평면상으로 배열한 것이 있고, 정전용량형 센서를 배치한 것 등 여러 가지 종류가 있다. 도 3은 이러한 터치패드 중 하나의 단면도이고, 상부보호막(22)과 상부보호막(22)의 내면에 배열된 도체(28)와, 상기 도체(28)의 하부의 대응하는 위치에 배열된 스위치(24), 상기 상부보호막(22)과 상기 스위치(24) 사이의 스페이서(26) 등으로 구성되어 있다.

이러한 터치패드가 PDA와 같은 컴팩트한 제품에 응용되는 경우에는 투명한 박막으로 제작하여 화면 위에 접촉 감지점들을 배치하여 입력수단으로 사용하기도 하는데, 이 경우에 입력을 위해서는 주로 펜과 같은 끝단의 너비가 좁은 뾰쪽한 물체를 사용하여야 원하는 키 값을 입력할 수 있어 문장단위의 내용을 입력하기에는 불편하다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 컴팩트한 구조의 입력장치에서 다수개의 키 값이 선택되었을 때 이를 하나의 데이터 값으로 인식할 수 있는 입력장치를 제공하는 것이다.

기타 본 고안의 목적은 여러 가지가 있으나, 이는 이하 설명하는 상세한 설명과 도면을 통해 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 키보드의 사시도

도 2는 도 1의 키보드의 개략 단면도

도 3은 통상의 터치패드의 개략 단면도

도 4는 본 고안에 따른 데이터입력장치의 개략 구성도

도 5는 본 고안에 따른 데이터입력장치의 사용상태도

도 6a 내지 도 6c는 무게중심법에 의해 도 4의 마이컴에서 선택키를 판단하는 방법을 도시한 도면

도 7a 내지 도 7b는 최소좌승법에 의해 도 4의 마이컴에서 선택키를 판단하는 방법을 도시한 도면

도 8 내지 도 10은 본 고안에 따른 데이터 입력장치가 적용되는 예를 도시한 사시도로서, 각각은 마우스, 휴대폰, 리모콘을 나타내고 있다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

31: 자판 32: 센서부

33: 인터페이스부 34: 마이컴

35: 송신회로

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 손가락과 같은 입력수단에 의해 선택되어지는 다수의 입력 키 값을 가지고 있으며, 상기 입력수단에 의해 적어도 2개 이상의 입력 키 값이 선택되는 자판과; 상기 자판에 선택된 입력 키 값을 감지하는 복수개의 센서와; 상기 복수개의 센서로부터 선택된 복수개의 입력 키 값 연산하여 대표값을 추출해내는 마이컴을 포함하는 데이터입력장치를 제공한다.

상기 자판은 터치패드 혹은 키보드 방식일 수 있다.

상기 자판이 터치패드인 경우에는 상기 마이컴은 상기 터치패드에 입력된 입력 키 값이 전송되는 시간에 의해 벡터정보인지 문자입력인지를 판단한다.

다른 예로서는 상기 터치패드의 자판에 입력값이 벡터정보인지 문자입력인지를 구분할 수 있는 구분용 기능키를 더욱 포함하고, 상기 마이컴은 이 기능키를 기준으로 입력 키 값이 벡터정보인지 문자입력인지를 판단한다.

또한 바람직하기로는 상기 터치패드가 장착되는 장착부의 테두리와 터치패드의 자판이 이루는 각도는 손가락의 곡률 보다 작다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 데이터입력장치의 개략 구성도로서, 도시한 바와 같이, 데이터입력장치는 사용자가 입력 키 값을 선택할 수 있는 자판(31)과, 상기 자판(31)의 선택된 입력 키 값을 감지할 수 있는 복수개의 센서가 배열된 센서부(32)와, 상기 센서부(32)에 전기를 공급하고, 선택된 키 값을 전달하는 인터페이스회로(33)와, 상기 센서부(32)에서 감지된 값을 입력받아 입력상태를 판단하는 마이컴(34)과, 상기 마이컴(34)에서 외부로 데이터를 송신하는 송신회로(35)를 구비하고 있다.

상기 자판에는 일정 문자배열이 표시되고, 자판상의 하나의 키 영역에 하나 이상의 터치패드의 접촉점(Grid)이 대응하게 되고, 자판의 하나의 키 영역은 통상의 키보드의 키 영역이 1cm*1cm인 것을 고려할 때 이 보다 훨씬 적으며 예를 들어 0.5cm*0.5cm이하로 되는 것이 바람직하다. 이 경우에 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 손가락을 사용하여 하나의 키 값을 선택하기는 어렵고, 목표 입력키 값의 주변의 다수개의 입력키 값도 같이 선택된다.

본 고안은 위에 설명한 바와 같이, 한번에 다수개의 키 값이 선택될 수 밖에 없는 구조에서, 사용자가 입력키를 선택함에 있어 누르고자 하는 문자의 가장 가운데를 누르게 된다는 가정하에서 제안되는 것이고, 사용자가 선택하고자 하는 키 값이 선택된 키 중 가운데가 아닌 경우에는 사용자는 잘못 입력한 것이 되고, 이는 통상의 키보드에 잘못 입력하는 것과 동일하게 취급된다.

자판(31)을 통해 선택된 다수개의 입력 키 값은 센서부(32)를 통해 상기 마이컴(34)으로 전송된다.

도 6a 내지 6c는 상기 마이컴(34)에서 복수개로 선택된 입력 키 값 중 사용자가 목표로 하는 키 값을 찾는 방법의 예 중 무게중심법에 의해 키 값을 찾아내는 방법을 도시하고 있다.

도 6a와 같이 x-y좌표상에 다수개의 접점이 선택된 경우 찾아진 x좌표(x_c)는 도 6b에 도시된 바와 같이, x_c=Σx_iM_i/ΣM_i(여기서,x_i는 각 x좌표값이고, M_i는 해당 x좌표의 개수를 의미한다.)에 의해 선택되고, 이때 예를 들어 x좌표 5에 2개, 6에 4개, 7에 3개, 8에 2개가 선택되었다면, (5*2+6*4+7*3+8*2)/(2+4+3+2)=6.45가 되어 x 좌표는 6을 선택한 것으로 판단하고, 도 6c에 도시한 y 좌표도 역시 마찬가지이다.

도 7a와 도 7b는 중심점을 판단하는 다른 방법의 예로서, 최소좌승법을 설명하고 있는 도면이다.

도 7a와 같이 선택된 키 값 영역을 외주로 하여 도 7b와 같이 하나의 원을 형성하고, 원의 중심을 찾는 방법으로, J=Σ{(x_i-x_c)²+(y_i-y_c)²-r²}가 최소가 되는 (x_c,y_c)를 찾는 방법이다. 여기서 r은 원의 반지름이다. 된다.

한편, 본 고안은 바람직하게는 문자입력과 방향입력(벡터입력)이 동일한 자판에서 이루어지고, 이를 위한 방법으로는 벡터입력인지 키보드 입력인지를 선택하는 키를 별도로 두어 마이컴에서 이를 구별하는 방법이 있고,

키를 누른 후 일정시간을 머무르게 되면 문자 키 입력으로 판단하고, 누른위치가 시간에 따라 변하면 방향입력으로 판단하는 방법이 있고, 본 고안에서는 두가지 중 어느 하나를 적용하여도 무방하다.

도 8은 본 고안이 적용되는 터치패드의 외곽구조를 도시한 측면도로서, 도시한 바와같이,본 고안의 터치패드(30)는 손가락을 사용하는 컴팩트한 구조이므로 장착부위(40)와의 곡률이 문제가 된다. 따라서 터치패드(30)가 장착되는 장착부(40)의 테두리와 터치패드(30)의 수평면이 이루는 각도는 손가락의 곡률보다 작은 것이 유리하다.

한편, 터치패드는 투명한 필름 등에 전극을 배치하여 투명하게 만드는 것이 가능하다. 이 경우 투명필름 상부나 하부에 표시내용을 바꿀 수 있는 수단, 예컨데 액정표시장치를 두고 액정의 표식을 바꾸면 다양한 형태의 문자배열을 사용자가 선택하는 것이 가능하다.

혹은 터치패드 상에 서로 다른 색상이나 자체(FONT)를 이용하여 두 가지 이상의 자판배열을 동일 평면상에 인쇄하는 것도 가능하다. 즉, 자주 쓰는 숫자배열은 빨간색으로 크게 표시하고, 이와 중첩되는 영역에 한글자모나 영어 배열을 파란색으로 작은 자체로 표시하고, 숫자 자판 선택과 문자입력 선택버튼(도 4의 39)을 두어 어느 자판으로부터의 입력인지 구분할 수 있는 것이 그 예이다.

도 9 내지 도 11은 본 고안에 따른 입력장치가 적용되는 예를 도시한 사시도로서, 마우스(50), 휴대폰(60), 리모콘(70), 기타 PDA와 같은 컴팩트한 구조에 적용하는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 데이터입력장치로 인하여, 기존의 키보드에 비해 입력장치의 크기를 현저히 줄이면서도 사용자가 손가락을 사용하여 편리하게 사용할 수 있는 이점이 있다.

따라서 기존 휴대용 전자제품의 소형화에 크게 기여할 수 있게된다.

또한 휴대폰의 예를 들면, 종래의 휴대폰은 자모 입력방식이 기존의 키보드 입력방식과 달라 입력속도가 느린데 반해 본 고안은 입력방식을 기존의 키보드와 동일한 방식으로 할 수 있게 되고, 한번의 누름으로 하나의 값이 입력되므로 데이터입력속도가 빨라지는 이점이 있으므로, 점차 증대하고 있는 무선인터넷시장에 능동적으로 대처할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 고안에 따른 방법을 설명하였으나, 이는 예시이며, 본 고안의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변화와 변형이 가능할 것이나, 이는 모두 본 고안의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같다.

Claims (4)

1. 손가락과 같은 입력수단에 의해 선택되어지는 다수의 입력 키 값을 가지고 있으며, 상기 입력수단에 의해 적어도 2개 이상의 입력 키 값이 선택되도록 하나의 입력 키 영역이 작은 자판과;

   상기 자판에 선택된 입력 키 값을 감지하는 복수개의 센서가 배열된 센서부와;

   상기 센서부에서 감지된 복수개의 입력 키 값 연산하여 대표값을 추출해내는 마이컴

   을 포함하는 데이터 입력장치
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 자판이 터치패드인 경우에는 상기 마이컴은 상기 터치패드에 입력된 입력 키 값이 전송되는 시간에 의해 벡터정보인지 문자입력인지를 판단하는 데이터 입력장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 자판에 입력값이 벡터정보인지 문자입력인지를 구분할 수 있는 구분용 기능키를 더욱 포함하고, 상기 마이컴은 이 기능키를 기준으로 입력 키 값이 벡터정보인지 문자입력인지를 판단하는 데이터 입력장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 자판이 장착되는 장착부의 테두리와 자판이 이루는 각도는 손가락의 곡률 보다 작은 데이터 입력장치